Question

【題目】碘酸鉀（KIO3）在生活中應(yīng)用廣泛，可將含碘物質(zhì)經(jīng)過系列變化得到KIO3。

（方法一）現(xiàn)向含6 mol KI的稀硫酸中逐滴加入KBrO3溶液，整個(gè)過程中含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量與加入KBrO3的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。

已知 ①a→b段：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O

②c→d段：2BrO3－＋I(xiàn)2＝2IO3－＋Br2

回答下列問題：

（1）b點(diǎn)時(shí)，KI完全反應(yīng)，則消耗的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是________，還原產(chǎn)物是_____________；a→b共轉(zhuǎn)移________mol e－。

（2）b→c過程中只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生變化，寫出該過程的離子方程式：_____________；從反應(yīng)開始到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，共消耗n(KBrO3)＝____________mol。

（方法二）電解法制備KIO3，現(xiàn)將一定量的碘溶于過量的氫氧化鉀溶液，發(fā)生反應(yīng)：aI2＋bKOHcKI＋dKIO3＋eX，將該溶液加入陽極區(qū)，另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，開始電解，得到KIO3。回答下列問題：

（3）X的化學(xué)式是____________。

（4）若有0.3mol I2單質(zhì)參加反應(yīng)，則反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的個(gè)數(shù)為____________。

Answer 1

【答案】1︰6 KBr 6 BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O 1.2 H2O 3.01×1023

【解析】

（1）氧化劑在反應(yīng)中所含元素化合價(jià)降低，還原劑在反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高，根據(jù)反應(yīng)：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O，來判斷氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比；氧化劑對應(yīng)的是還原產(chǎn)物；根據(jù)碘元素化合價(jià)由-1價(jià)升到0價(jià)，推出共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；

（2）b→c過程中，含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量沒有發(fā)生變化,溶液中存在Br－和BrO3－，二者發(fā) 生氧化還原反應(yīng)；從反應(yīng)開始到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，共消耗n(KBrO3)根據(jù)a→b：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O和b→c：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O的兩個(gè)反應(yīng)方程式即可解答出。

（3）根據(jù)化合價(jià)升降法和元素守恒，配平此氧化還原反應(yīng)方程式；

（4）根據(jù)3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O計(jì)算反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的個(gè)數(shù)。

，

（1）b點(diǎn)時(shí)，KI反應(yīng)完全， n(KI): n(KBrO3)=6: 1，反應(yīng)中KI被氧化作還原劑，KBrO3被還原作氧化劑，反應(yīng)的方程式為BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O，消耗的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1︰6；氧化劑對應(yīng)的是還原產(chǎn)物，還原產(chǎn)物為：KBr ；碘元素化合價(jià)由-1價(jià)升到0價(jià)，6molI－參與反應(yīng)生成3molI2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6 mol；故答案為：1︰6；KBr；6 ；

（2）b→c過程中，含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量沒有發(fā)生變化,溶液中存在Br－和BrO3－，二者發(fā) 生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O；a→b：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O，6molKI反應(yīng)，消耗1molBrO3－，生成1molBr－；b→c：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O，a→b過程生成的1molBr－參與反應(yīng)，消耗0.2mol BrO3－，故從反應(yīng)開始到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，共消耗n(KBrO3)＝1mol+0.2mol=1.2 mol；

故答案為：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O；1.2；

（3）aI2＋bKOH=cKI＋dKIO3＋eX，根據(jù)化合價(jià)升降法和元素守恒配平得出3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，所以X的化學(xué)式是：H2O；故答案為：H2O；

（4）3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中部分碘元素化合價(jià)從0價(jià)升到+5價(jià)，部分碘元素化合價(jià)從0價(jià)降到-1價(jià)，3molI2單質(zhì)參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5mol，則0.3mol I2單質(zhì)參加反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移的個(gè)數(shù)為3.01×1023；故答案為：3.01×1023。