Question

现向含6 mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，整个过程中含碘物质的物质的量与所加人KBrO₃的物质的量的关系如图所示．请回答下列问题：
（1）b点时，KI反应完全，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为

 

，电子转移数目为

 

．
（2）已知b→c过程中，仅有溴元素发生化合价变化，写出并配平该反应的离子方程式

 

．
（3）已知在c→d段发生下列反应：2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂；当n（KBrO₃）=3 时，n（I₂）=

 

mol，再向溶液中通入足量乙烯，充分反应后溶液增加的质量为

 

g．
（4）含a mol KI的硫酸溶液所能消耗n（KBrO₃）的最大值为

 

．整个过程中转移的电子数目为

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：

分析：（1）b点时，KI反应完全，有图象可知参加反应的KI为6mol，KBrO₃为1mol，发生反应为6I^-+BrO₃^-=Br^-+3I₂，氧化产物为碘，还原产物KBr，结合Br元素化合价比较计算注意电子数目；
（2）b→c过程中，仅有一种元素发生化合价变化，应是BrO₃^-与Br^-之间的氧化还原反应；
（3）发生的反应依次有：6I^-+6H⁺+BrO₃^-=Br^-+3I₂+3H₂O，BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，根据方程式计算剩余n（I₂）、生成n（Br₂）；再向溶液中通入足量乙烯，溴与碘与乙烯发生加成反应，可以吸收乙烯，计算吸收乙烯的物质的量，再根据m=nM计算；
（4）发生的反应依次有：6I^-+6H⁺+BrO₃^-=Br^-+3I₂+3H₂O，BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，总反应为5I^-+6H⁺+6BrO₃^-=5IO₃^-+3Br₂+3H₂O，据此计算．

解答： 解：（1）b点时，KI反应完全，有图象可知参加反应的KI为6mol，KBrO₃为1mol，发生反应为6I^-+BrO₃^-=Br^-+3I₂，氧化产物为碘，还原产物KBr，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为3：1，反应中Br元素化合价由+5价降低为-1，故转移电子数目为1mol×6×mol^-1=6N_A，故答案为：3：1；6N_A；
（2）b→c过程中，仅有一种元素发生化合价变化，应是BrO₃^-与Br^-之间的氧化还原反应，反应的离子方程式为BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，故答案为：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
（3）n（KBrO₃）=3时，a-b阶段：6I^-+BrO₃^-=Br^-+3I₂，生成3molI₂，1molBr^-，消耗1molKBrO₃，b-c阶段：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，消耗n（BrO₃^-）=

1

5

mol，生成

3

5

molBr₂，
c-d阶段：2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，参加反应n（BrO₃^-）=（3-1-

1

5

）mol=1.8mol，消耗n（I₂）=1.8mol×

1

2

=0.9mol，生成溴为1.8mol×

1

2

=0.9mol，
故余下n（I₂）=3mol-0.9mol=2.1mol，
再向溶液中通入足量乙烯，溴与碘与乙烯发生加成反应，可以吸收乙烯为2.1mol+

3

5

mol+0.9mol=3.6mol，故充分反应后溶液增加的质量为3.6mol×28g/mol=100.8g，
故答案为：2.1；100.8；
（4）发生的反应依次有6I^-+6H⁺+BrO₃^-=Br^-+3I₂+3H₂O，BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，总反应为5I^-+6H⁺+6BrO₃^-=5IO₃^-+3Br₂+3H₂O，则含amolKI的硫酸溶液所能消耗n（KBrO₃）的最大值为1.2amol，转移电子为1.2amol×5×mol^-1=6N_A，
故答案为：1.2a；6N_A．

点评：本题考查氧化还原反应、化学方程式计算等，题目难度中等，（4）中注意根据关系的关系式计算，也是易错点．