Question

5．现向含6mol 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入KBrO₃的物质的量的关系如图1所示．已知

①BrO₃^-+6I^一+6H⁺=3I₂+Br^-+3H₂O；
②2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂；
请回答下列问题：
（1）b点时，KI反应完全，则消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为1：6，还原产物是KBr．
（2）b→c过程中只有一种元素的化合价发生变化，写出该过程的离子反应方程式BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．
（3）由反应②有同学由此得出氧化性：I₂＞Br₂的结论，你认为是否正确，并说明理由不正确；该反应中I₂作还原剂，Br₂为还原产物，应得出还原性I₂＞Br₂结论．
（4）含6mol KI的硫酸溶液所能消耗n（KBrO₃）的最大值为7.2．
（5）加碘食盐中含有碘酸钾（KIO₃），现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图2所示．先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解．阳极的电极反应式为I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；阴极观察到的现象是有气泡产生．

Answer 1

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，结合氧化剂、还原剂得失电子数目相等判断还原产物；
（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）根据反应2BrO₃^-+I₂═2IO₃^-+Br₂，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来回答；
（4）根据关系式KI～I₂～IO₃^-以及bc段反应BrO₃^-～Br^-，写出反应的总方程式进行计算；
（5）阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子和氢氧根离子，电解过程中阳极上碘离子失电子生成IO₃^-，阴极上氢离子放电生成氢气．

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，则消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为1：6，
发生反应为6I^-+BrO₃^-=Br^-+3I₂，还原产物是KBr，故答案为：1：6；KBr；
（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）根据反应：2BrO₃^-+I₂═2IO₃^-+Br₂，还原剂的还原性强于还原产物的氧化性，所以得出还原性I₂＞Br₂，故答案为：不正确；该反应中I₂作还原剂，Br₂为还原产物，应得出还原性I₂＞Br₂结论；
（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6molKI的硫酸溶液所能消耗n（KBrO₃）的最大值为1.2×6mol=7.2mol，
故答案为：7.2；
（5）阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子和氢氧根离子，电解过程中阳极上碘离子失电子生成IO₃^-，电极方程式为I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O，阴极上氢离子放电生成氢气，所以阴极现象：有气泡产生，
故答案为：I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O；有气泡产生．

点评 本题考查氧化还原反应，题目难度中等，本题注意根据关系的关系式计算，为解答该题的关键，也是易错点．