Question

18．在反应：3BrF₃+5H₂O=HBrO₃+Br₂+9HF+O₂中，
（1）当有5mol水参加反应时，由水还原的BrF₃为$\frac{4}{3}$ mol；由BrF₃还原的BrF₃为$\frac{2}{3}$ mol；总的被还原的BrF₃为2 mol．
（2）当有5mol水做还原剂参加化学反应时，由水还原的BrF₃为$\frac{10}{3}$ mol；由BrF₃还原的BrF₃为$\frac{5}{3}$ mol；总的被还原的BrF₃为5 mol．
（3）当有5mol水未参加氧化还原反应时，由水还原的BrF₃为$\frac{20}{9}$ mol；由BrF₃还原的BrF₃为$\frac{10}{9}$ mol；总的被还原的BrF₃为$\frac{10}{3}$ mol．

Answer 1

分析 （1）当有5mol水参加反应时，O元素化合价由-2价升高到0价，2mol水被氧化，失去4mol电子，Br元素化合价由+3价降低到0价，则由H₂O还原的BrF₃为$\frac{4mol}{3-0}$=$\frac{4}{3}$mol，Br元素的化合价由+3价升高为+5价，转移2mol电子，根据转移电子守恒计算；
（2）当有5mol水作还原剂参加化学反应时，失电子10mol，生成2.5molO₂，则7.5mol BrF₃参加反应，生成2.5molHBrO₃，由水还原的BrF₃为$\frac{10mol}{3-0}$=$\frac{10}{3}$mol，根据转移电子守恒计算；
（3）当有5mol水参加反应时有2mol被氧化生成氧气，3mol未被氧化，则当有5mol水未参加氧化还原反应时，有$\frac{10}{3}$mol水被氧化，生成$\frac{5}{3}$mol氧气，
生成$\frac{5}{3}$molHBrO₃，由水还原的BrF₃为$\frac{\frac{10}{3}×2}{3-0}$mol=$\frac{20}{9}$mol，根据转移电子守恒计算．

解答 解：（1）当有5mol水参加反应时，O元素化合价由-2价升高到0价，2mol水被氧化，失去4mol电子，Br元素化合价由+3价降低到0价，则由H₂O还原的BrF₃为$\frac{4mol}{3-0}$=$\frac{4}{3}$mol，Br元素的化合价由+3价升高为+5价，转移2mol电子，被其本身还原的BrF₃的物质的量为$\frac{2mol}{3-0}$=$\frac{2}{3}$mol，总的被还原的BrF₃为2mol，
故答案为：$\frac{4}{3}$；$\frac{2}{3}$；2；
（2）当有5mol水作还原剂参加化学反应时，失电子10mol，生成2.5molO₂，则7.5mol BrF₃参加反应，生成2.5molHBrO₃，由水还原的BrF₃为$\frac{10mol}{3-0}$=$\frac{10}{3}$mol，由BrF₃还原的BrF₃为$\frac{2.5mol×2}{3}$=$\frac{5}{3}$mol，总的被还原的BrF₃为5mol，
故答案为：$\frac{10}{3}$；$\frac{5}{3}$；5；
（3）当有5mol水参加反应时有2mol被氧化生成氧气，3mol未被氧化，则当有5mol水未参加氧化还原反应时，有$\frac{10}{3}$mol水被氧化，生成$\frac{5}{3}$mol氧气，
生成$\frac{5}{3}$molHBrO₃，由水还原的BrF₃为$\frac{\frac{10}{3}×2}{3-0}$mol=$\frac{20}{9}$mol，由BrF₃还原的BrF₃为$\frac{\frac{5}{3}×2}{3}$mol=$\frac{10}{9}$mol，总的被还原的BrF₃为$\frac{20}{9}$mol+$\frac{10}{9}$mol=$\frac{10}{3}$mol，
故答案为：$\frac{20}{9}$；$\frac{10}{9}$；$\frac{10}{3}$．

点评 本题考查氧化还原反应计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，注意从元素化合价角度分析，侧重电子守恒的考查，注意三氟化溴既作氧化剂又作还原剂，题目难度较大．