Question

已知在酸性条件下有以下反应关系：
（1）KBrO₃能将KI氧化成I₂或KIO₃，其本身被还原为Br₂．
（2）Br₂能将I^-氧化为I₂．
（3）KIO₃能将I^-氧化为I₂，也能将Br^-氧化为Br₂，其本身被还原为I₂．
①上述物质中氧化剂氧化能力由强到弱的顺序是

 

．
②现向含有1molKI的硫酸溶液中加入含amolKBrO₃的溶液，a的取值范围不同，所得产物也不同．试将讨论的结果填入下表．

编号	a的取值范围	产物的化学式或（离子符号）
A		I2，Br-
B	1 6 ＜a＜ 1 5
C
D		I2，IO3-，Br2
E

③若产物中碘单质和碘酸钾的物质的量相等，a的值为

 

．
④若a的值为1时，其产物及其物质的量分别为

 

．

Answer 1

考点：有关范围讨论题的计算,氧化还原反应,氧化性、还原性强弱的比较

专题：

分析：①根据化学反应中，氧化剂氧化性＞氧化产物的氧化性比较；
②先根据氧化性及可能的反应产物写出反应方程式，从而确定a的范围；
③碘单质和碘酸钾的物质的量相等，碘单质和碘酸钾的物质的量为：

1mol

3

=

1

3

mol，然后根据反应10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O和5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O计算a值；
④当a=1时，

1

5

＜a＜

6

5

，反应产物为I₂、IO₃^-、Br₂，发生的反应有：10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O、5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，设反应生成碘单质为xmol、生成的KIO₃为ymol，分别根据碘原子守恒、消耗的KBrO₃的总物质的量为1mol列式计算．

解答：解：①由（1）在反应BrO₃^-+H⁺+I^-→I0₃^-+Br₂+H₂0中，氧化性：BrO₃^-＞I0₃^-，由（3）在反应I0₃^-+H⁺+I^-→Br₂+I₂+H₂0中，氧化性：I0₃^-＞Br₂，由（2）可知氧化性：Br₂＞I₂，则氧化性：KBrO₃＞KIO₃＞Br₂，
故答案为：KBrO₃＞KIO₃＞Br₂；
②A．当a≤

1

6

时，KBrO₃不足，反应生成I₂、Br^-，反应方程式为：6KI+KBrO₃+3H₂SO₄=3I₂+KBr+3K₂SO₄+3H₂O；
C．当a=

1

5

时，二者反应生成I₂、Br₂，反应方程式为：10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O；
B．当

1

6

＜a＜

1

5

时：反应产物为：I₂、Br^-、Br₂，发生的反应具有A又有B的反应；
E．当a≥

6

5

时，KBrO₃足量，发生反应为：5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，所以反应产物为：IO₃^-、Br₂；
D．当

1

5

＜a＜

6

5

时，反应按照C、E中的反应进行，反应产物为：I₂、IO₃^-、Br₂，
故答案为：

编号	a的取值范围	产物的化学式或（离子符号）
A	a≤ 1 6
B		I2、Br-、Br2
C	a= 1 5	I2、Br2
D	1 5 ＜a＜ 6 5	I2、IO3-、Br2
E	a≥ 6 5	IO3-、Br2

③若产物中碘单质和碘酸钾的物质的量相等，根据碘原子守恒可知，碘单质和碘酸钾的物质的量为：

1mol

3

=

1

3

mol，
由反应10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O和5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O可知，反应消耗KBrO₃的物质的量为：n（KBrO₃）=

1

3

mol×

2

5

+

1

3

mol×

6

5

=

8

15

mol，
故答案为：

8

15

；
④当a=1时，

1

5

＜a＜

6

5

，反应产物为I₂、IO₃^-、Br₂，发生的反应有：10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O、5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，设反应生成碘单质为xmol、生成的KIO₃为ymol，根据碘原子守恒可得：2x+y=1，
根据消耗的KBrO₃为1mol可得：0.2x+1.2y=1，联立解得：x=0.1、y=0.8，
即：生成碘单质为0.1mol、生成的KIO₃为0.8mol，根据反应可知生成溴的物质的量为：0.1mol×

1

5

+0.8mol×

3

5

=0.5mol，
故答案为：I₂：0.1mol、KIO₃：0.8mol、Br₂：0.5mol．

点评：本题考查氧化还原反应及计算，为高频考点，注意从化合价变化的角度、氧化还原反应得失电子相等的角度分析氧化还原反应，侧重分析与计算能力的综合考查，题目难度较大．