Question

Ⅰ.卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性    

质，查阅资料并进行实验。查阅资料如下：

① BrO₃^－ + 6I^－ + 6H⁺ = 3I₂ + Br^－+ 3H­₂O     ② 2BrO₃^－ + I₂ = 2IO₃^－ + Br₂

③ IO₃^－ + 5I^－ + 6H⁺ = 3I₂ + 3H₂O  ④ 2IO₃^－ + 10Br^－+ 12H⁺ = I₂ + 5Br₂ + 6H₂O

实验如下：

步骤	现象
ⅰ.向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸，再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液	随着KBrO3溶液滴入，溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,最终保持不变
ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液	溶液的蓝色逐渐褪去

 

请回答：

（1）根据资料中的反应①~④并结合所学知识，判断IO₃^－、BrO₃^－、I₂、Br₂的氧化性由强到弱的顺序是                 ；KBrO₃溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是                                          。

（2）若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量 ，用x表示所滴入KBrO₃的物质的量，在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线（要求：在图中标出终点坐标）。

Ⅱ.过碳酸钠中含有少量过氧化钠，甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品，并用如下图所示仪器测定样品的纯度。仪器的连接顺序：

甲同学：⑤—⑧—③—⑦—④；     乙同学：⑤—③—②。

已知：过碳酸钠（Na₂CO₄）、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下：

2Na₂CO₄＋2H₂SO₄=2Na₂SO₄＋2CO₂↑＋O₂↑＋2H₂O;

2Na₂O₂＋2H₂SO₄=2Na₂SO₄＋O₂↑＋2H₂O。

（1）甲同学想通过实验测得的数据是____________，他选用的装置________（填序号）是没有必要的。

（2）乙同学想通过实验测得的数据是________________。有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高，原因是________________； 为了测得准确的实验数据，请你将乙同学的实验设计进行改进，写出你所选用仪器的连接顺序（每种仪器最多使用一次，也可以不用）：________________（填序号）。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ（1） BrO₃^－> IO₃^－> Br₂ > I₂  （2分）    BrO₃^－+ 5Br^－ + 6H⁺ = 3Br₂ + 3H₂O（2分）

（2）    （2分）

Ⅱ（1） 生成的氧气的体积  （1分）  ③（1分）

（2） 生成的二氧化碳的质量  （1分）

空气中的水与二氧化碳进入②增重使结果偏大（1分）    ⑩①③②⑨（2分）

【解析】

试题分析：Ⅰ（1）在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，所以由①得氧化性BrO₃‾>I‾，由②得BrO₃‾>IO₃‾，由④得IO₃‾>Br₂，综合可得氧化性由强到弱的顺序为BrO₃^－> IO₃^－> Br₂ > I₂  ；KBrO₃与KBr在酸性条件下生成Br₂，进而得出离子方程式。

（2）反应前锥形瓶中含I‾，物质的量为0.03L×0.2mol•L‾¹=6×10^-3mol，图像的起点（0,6），根据方程式BrO₃^－+ 6I^－+ 6H⁺ = 3I₂ + Br^－+ 3H­₂O，可得I‾完全反应需要BrO₃‾：6×10^-3mol÷6=10^-3mol，生成I₂的物质的量为：6×10^-3mol÷2=3×10^-3mol，得坐标（1,3），步骤ⅱ发生反应：2BrO₃^－+ I₂ = 2IO₃^－ + Br₂，3×10^-3mol的I₂完全反应需要BrO₃‾：3×10^-3mol×2=6×10^-3mol，生成的IO₃‾为6×10^-3mol， BrO₃‾可氧化Br‾，BrO₃^－ + 5Br^－ + 6H⁺ = 3Br₂ + 3H₂O，10^-3mol的Br‾需要BrO₃^－物质的量：0.2×10^-3mol，得终点坐标（7.2,6），把各点连线可得图像。

Ⅱ（1）甲同学装置用了⑦—④，可以测量氧气的体积；因为后面用排水法测量氧气的体积，所以③用浓硫酸干燥没有必要。

（2）乙同学实验装置为⑤—③—②，碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量，所以乙同学的目的为测量二氧化碳的质量；乙同学没有防止外界空气中的二氧化碳、水分进入的装置，会导致空气中的二氧化碳和水分进入②增重使结果偏大；通过储气瓶通入N₂把装置内空气排出，最后连上盛有碱石灰的干燥管，防止外界空气中的二氧化碳和水进入，所以改进后的仪器顺序为：⑩①③②⑨。

考点：本题考查氧化性强弱比较、离子方程式的书写、根据化学计算绘制图像、实验仪器的选择和排序、实验方案的分析与评价。