Question

已知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氧化剂（Br₂、KBrO₃、KIO₃）氧化能力由强到弱的顺序为：

 

．
②试配平下列化学反应方程式：

 

KI+

 

 KBrO₃+

 

 H₂SO₄=

 

I₂+

 

Br₂+

 

K₂SO₄+

 

H₂O

 

KI+

 

 KBrO₃+

 

 H₂SO₄=

 

KIO₃+

 

Br₂+

 

K₂SO₄+

 

H₂O
③现向含有1molKI的硫酸溶液中加入含amolKBrO₃溶液，a的取值不同，所得产物也不同．试将讨论的结果填入下表中：

编号	a的取值范围	产物的化学式（或离子符号）
A	a≤1/6	I2   Br-  H2O
B	1/6＜a＜1/5
C	a=1/5	I2   Br2   H2O
D	1/5＜a＜6/5	I2  IO3-    Br2   H2O
E	a≥6/5

④若产物中碘单质和溴单质的物质的量相等时，a的值为：

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,氧化还原反应

专题：氧化还原反应专题

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从电荷守恒、质量守恒以及氧化还原反应中得失电子数目相等的角度配平化学方程式；
③从氧化剂、还原剂得失电子数目相等的角度判断产物或利用氧化还原反应判断产物；
④由10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O可知，生成碘多，再发生5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，产物中碘单质和溴单质的物质的量相等时结合电子守恒计算a．

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；
②KI+KBrO₃+H₂SO₄→I₂+Br₂+K₂SO₄+H₂O中，反应中Br元素化合价由+5价降为0价，I元素化合价由-1价升高为0价，二者在反应中得失电子数目相等，则有二者的计量数比值为1：5，根据电子守恒、原子守恒，可配平衡方程式为10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O，
KI+KBrO₃+H₂SO₄→KIO₃+Br₂+K₂SO₄+H₂O中，反应中Br元素化合价由+5价降为0价，I元素化合价由-1价升高为+5价，二者在反应中得失电子数目相等，则有二者的计量数比值为6：5，根据电子守恒、原子守恒，可配平衡方程式为5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，
故答案为：10、2、6、5、1、6、6；5、6、3、5、3、3、3；
③B中1/6＜a＜1/5，设KI和KBrO₃按物质的量之比6：1.1反应，则I^-被氧化成+5或是+7价，那么按照参加反应的KI和KBrO₃按物质的量之比6：1.1，是绝对不可能的，所以I^-只能被氧化成0价，即I₂，6molI^-被氧化成I₂失去6mol电子，Br最后只可能被还原成0价，或是-1价，若为0价，则1.1molKBrO₃得电子5.5mol，若为-1价，则1.1molKBrO3得电子6.6mol，6mol正好在5.5和6.6之间，说明KBrO₃被还原为两种价态：0和-1，即为Br₂和Br^-，即产物为I₂、Br^-、Br₂、H₂O；
E中a≥6/5，由5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O可知，KBrO₃被还原为Br₂，KI被氧化生成KIO₃，则产物为IO₃^-、Br₂、H₂O，
故答案为：I₂、Br^-、Br₂、H₂O；IO₃^-、Br₂、H₂O；
④产物中碘单质和溴单质的物质的量相等时，I^-被氧化成+5、0价，KBrO₃被还原为0，溴与碘的物质的量均为0.5a，由电子守恒可知，a×（1-0）+（1-a）×[5-（-1）]=a（5-0），解得a=

3

5

，故答案为：

3

5

．

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．