Question

已知溶液中，还原性为HSO3-＞I^-，氧化性为IO3-＞I₂＞SO42-．在含3molNaHSO₃的溶液中逐滴加入KIO₃溶液，加入的KIO₃和析出的I₂的物质的量的关系曲线如图所示．请回答下列问题：
（1）a点处的氧化产物是

 

（填离子符号，下同），还原产物是

 

，a点对应的离子方程式为

 

．
（2）当n（I₂）达到最大值时，n（IO3-）对应的最小值为

 

mol，此时反应的离子方程式是

 

．
（3）当溶液中的I^-为0.4mol时，加入的KIO₃为

 

mol．
（4）若向100mL 1mol/L的KIO₃溶液中滴加NaHSO₃溶液，反应开始时的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）还原性HSO^-₃＞I^-，首先发生反应：2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，HSO₃^-反应完毕，继续加入KIO₃，由于氧化性IO^-₃＞I₂，再发生反应：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，结合图中a点碘的量判断发生的反应，据此解答；
（2）由图可知，c点时I^-完全反应，n（I₂）达到最大值时，此时共加入1.2molKIO₃，由于生成I₂，发生反应：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂；
（3）当溶液中的I^-为0.4mol时，有两种情况：
一是只发生反应2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，生成I^-为0.4mol，根据碘元素守恒n（KIO₃）=n（I^-）；
二是HSO₃^-反应完毕后，还发生IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，剩余I^-为0.4mol，计算HSO₃^-反应完毕生成n（I^-）、消耗的n（KIO₃），进而计算反应IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂中消耗的I^-、KIO₃的物质的量，据此计算；
（4）向100mL 1mol/L的KIO₃溶液中滴加NaHSO₃溶液，HSO₃^-被氧化为SO₄^2-，KIO₃过量，由于氧化性IO^-₃＞I₂，KIO₃将氧化为I^-，反应不能生成I^-，而是生成I₂，据此书写．

解答： 解：（1）还原性HSO^-₃＞I^-，首先发生反应：2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，HSO₃^-反应完毕，继续加入KIO₃，由于氧化性IO^-₃＞I₂，再发生反应：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，由图可知，a点没有生成碘，故发生反应2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，氧化产物是，还原产物是，
故答案为：SO₄^2-；I^-；2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺；
（2）由图可知，c点时I^-完全反应，n（I₂）达到最大值时，此时共加入1.2molKIO₃，由于生成I₂，发生反应：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，
故答案为：1.2；IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂；
（3）当溶液中的I^-为0.4mol时，有两种情况：
一是只发生反应2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，生成I^-为0.4mol，根据碘元素守恒n（KIO₃）=n（I^-）=0.4mol；
二是HSO₃^-反应完毕后，还发生IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，剩余I^-为0.4mol，3molNaHSO₃消耗1molKIO₃、生成1molI^-，故反应IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂中消耗的I^-为1mol-0.4mol=0.6mol，消耗KIO₃的物质的量为0.6mol×

1

5

=0.12mol，故共加入的KIO₃为1mol+0.12mol=1.12mol，
故答案为：0.4mol或1.12mol；
（4）向100mL 1mol/L的KIO₃溶液中滴加NaHSO₃溶液，HSO₃^-被氧化为SO₄^2-，KIO₃过量，由于氧化性IO^-₃＞I₂，KIO₃将氧化为I^-，反应不能生成I^-，而是生成I₂，反应离子方程式为：2IO₃^-+5HSO₃^-=I₂+5SO₄^2-+3H⁺+H₂O，
故答案为：2IO₃^-+5HSO₃^-=I₂+5SO₄^2-+3H⁺+H₂O．

点评：本题是一道有关氧化还原反应的综合题，考查角度广，难度中等，要求学生具有分析和解决问题的能力．