Question

溴酸钾具有毒性，是一种常用的分析试剂和氧化剂，实验室中制备过程如下：

已知反应②是复分解反应，根据上述转化关系回答下列问题：
（1）反应①的化学方程式为

 

．
（2）反应②的化学方程式为

 

．
（3）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KBrO₃的物质的量的关系如图所示．请回答下列问题
：
①已知b点时，KI反应完全，转移的电子数为

 

．
②b→c过程中，仅有一种元素的化合价发生了变化．则反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为

 

．
③d点时，n（KBrO₃）为

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题,卤族元素

分析：液氯、液溴和氧化镁反应生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，过滤后在滤液中加入氯化钾可得到KBrO₃，发生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化镁结晶析出，滤液中KBrO₃经蒸发、结晶可得到KBrO₃，以此解答（1）（2）；
（3）①b点时，KI反应完全，由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；
②b→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，发生BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
③d点时，发生2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，总反应为5I^-+6H⁺+6BrO₃^-=5IO₃^-+3Br₂+3H₂O．

解答： 解：液氯、液溴和氧化镁反应生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，过滤后在滤液中加入氯化钾可得到KBrO₃，发生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化镁结晶析出，滤液中KBrO₃经蒸发、结晶可得到KBrO₃，
（1）液氯、液溴和氧化镁反应生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，反应的方程式为6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂，故答案为：6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂；
（2）在滤液中加入氯化钾可得到KBrO₃，发生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化镁结晶析出，故答案为：Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃；
（3）①由图象可知，在B点时6mol KI完全反应氧化产物为3mol I₂，KBrO₃为1mol，反应中KI被氧化，KBrO₃被还原，由得失电子守恒可知，反应的方程式为6I^-+BrO₃^-+6H⁺=3I₂+Br^-+3H₂O，还原产物为Br^-，由I元素的化合价变化可知，转移电子为6N_A=3.612×10²⁴，
故答案为：6N_A（或3.612×10²⁴）；
②b→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，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5，故答案为：1：5；
③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，
由方程式可知6molKI完全反应，需要的物质的量为KBrO₃，6mol×

6

5

=7.2mol，
故答案为：7.2mol．

点评：本题考查物质的制备以及氧化还原反应的计算，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意把握物质的性质以及氧化还原反应的计算，答题时注意把握图象的曲线变化特点，难度中等．