Question

16．在含5L1mol•L^-1molNaHSO₃的溶液中逐滴加入NaBrO₃溶液，加入NaBrO₃的物质的量和析出Br₂单质的物质的量的关系曲线如图所示．写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；当溶液中Br^-与Br₂的物质的量之比为2：3时，加入的NaBrO₃为$\frac{40}{21}$mol．

Answer 1

分析 由于还原性HSO^-₃＞Br^-，首先发生反应：BrO₃^-+3HSO₃^-═Br^-+3SO₄^2-+3H⁺，HSO₃^-反应完毕，继续加入NaBrO₃，由于氧化性BrO^-₃＞Br₂，再发生反应：BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂，由图可知，A点到B点有Br₂生成，应发生BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；当溶液中Br^-与Br₂的物质的量之比为2：3时，加入的NaBrO₃将全部的HSO^-₃氧化，同时还有一部分KBrO₃将Br^-氧化为Br₂，据此进行计算．

解答 解：由于还原性HSO^-₃＞Br^-，首先发生反应：BrO₃^-+3HSO₃^-═Br^-+3SO₄^2-+3H⁺，HSO₃^-反应完毕，继续加入NaBrO₃，由于氧化性BrO^-₃＞Br₂，再发生反应：BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂，由图可知，A点到B点有Br₂生成，应发生BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；
根据溶液中Br^-与Br₂的物质的量之比为2：3，说明有Br₂生成，加入的NaBrO₃将全部的HSO^-₃氧化，同时还有一部分NaBrO₃将Br^-氧化为Br₂，那么5L 1mol•L^-1NaHSO₃溶液中有5molNaHSO₃ ，5molNaHSO₃中+4价的S会被氧化为+6价，一共失去电子10mol；NaBrO₃中+5价的Br，还原为Br^-时，设为xmol，每生成1molBr^-要得到电子6mol，还原为Br₂时，设为y mol，每生成1molBr₂，要得到电子10mol；
所以根据得失电子守恒及题意建立关系式：$\frac{x}{y}$=$\frac{2}{3}$ ①，6x+10y=10 ②；解出：x=$\frac{10}{21}$；y=$\frac{5}{7}$；再根据溴原子守恒得到：加入的NaBrO₃为x+2y=$\frac{40}{21}$ mol，
故答案为：BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；$\frac{40}{21}$．

点评 本题考查学生对氧化还原反应知识的掌握程度，考查时结合了图象增加了难度，要求学生具有分析和解决问题的能力，特别注意用守恒法可以更好的解决计算问题．