Question

食品安全是社会关注的热点。市场上已检测出一些矿泉水中含有高浓度的致癌物“溴酸盐”，而这个“行业秘密”在人们的眼皮底下被隐藏了10多年。实验室中制备“溴酸盐”过程如下：

根据上述转化关系回答下列问题：
（1）反应①的化学方程式为______________________________。
（2）已知反应②是复分解反应，该反应的化学方程式为_____________________________。
（3）已知在酸性条件下溴酸盐可发生如下离子反应：
Ⅰ.2BrO₃^-＋10Cl^－＋12H^＋=5Cl₂↑＋Br₂＋6H₂O
Ⅱ.6BrO₃^-＋5Cl^－＋6H^＋=5ClO₃^-＋3Br₂＋3H₂O
Ⅲ.BrO₃^-＋5Br^－＋6H^＋=3Br₂＋3H₂O
①上述反应所涉及的粒子中，氧化性最强的是________。
②在KCl和KBr的酸性混合溶液中，加入过量的KBrO₃，其氧化产物为________，还原产物为________。
③将12 mL 0.4 mol·L^－1 KBrO₃溶液和10 mL 0.6 mol·L^－1 KCl溶液在稀H₂SO₄中混合，充分反应后，产物KClO₃和Cl₂的物质的量之比为________。

Answer 1

（1）6MgO＋Br₂＋5Cl₂=Mg（BrO₃）₂＋5MgCl₂
（2）Mg（BrO₃）₂＋2KCl=MgCl₂↓＋2KBrO₃
（3）①BrO₃^-　②KClO₃、Br₂　Br₂　③3∶1

分析实验过程，由于反应②中只加入KCl，不会发生氧化还原反应，反推知反应①中必生成BrO₃^-，由此得反应①中的化学方程式为6MgO＋Br₂＋5Cl₂=Mg（BrO₃）₂＋5MgCl₂，第一次过滤掉的滤渣是MgO。经过反应②又过滤，那原因是什么呢？考虑到加入KCl发生的是复分解反应，反应发生的原因显然是利用MgCl₂溶解度小的特点，反应的化学方程式为Mg（BrO₃）₂＋2KCl=MgCl₂↓＋2KBrO₃，第二次过滤掉的滤渣是MgCl₂，然后进行系列实验操作即可得KBrO₃晶体。（3）在三个反应中BrO₃^-均作氧化剂，所以氧化性其最强。对比反应Ⅰ和Ⅱ，可知KBrO₃过量时，Cl^－被氧化成ClO₃^-，还原产物为Br₂，反应Ⅲ中Br₂既是氧化产物也是还原产物。③由题可知KBrO₃的物质的量为4.8×10^－3 mol，KCl的物质的量为6×10^－3 mol，两者物质的量之比为4∶5。设参加反应Ⅰ的KBrO₃的物质的量为x，则参加反应Ⅱ的KBrO₃的物质的量为
（4－x），由Cl^－守恒得：5x＋（4－x）＝5，得x＝，反应Ⅰ生成的氯气为1，反应Ⅱ生成的KClO₃为3。