Question

溴酸鉀具有毒性，是一種常用的分析試劑和氧化劑，實(shí)驗(yàn)室中制備過(guò)程如下：

已知反應(yīng)②是復(fù)分解反應(yīng)，根據(jù)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為

 

．
（2）反應(yīng)②的化學(xué)方程式為

 

．
（3）現(xiàn)向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，整個(gè)過(guò)程中含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量與所加KBrO₃的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題
：
①已知b點(diǎn)時(shí)，KI反應(yīng)完全，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

．
②b→c過(guò)程中，僅有一種元素的化合價(jià)發(fā)生了變化．則反應(yīng)時(shí)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

 

．
③d點(diǎn)時(shí)，n（KBrO₃）為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,鹵族元素

分析：液氯、液溴和氧化鎂反應(yīng)生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，過(guò)濾后在濾液中加入氯化鉀可得到KBrO₃，發(fā)生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化鎂結(jié)晶析出，濾液中KBrO₃經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶可得到KBrO₃，以此解答（1）（2）；
（3）①b點(diǎn)時(shí)，KI反應(yīng)完全，由圖象可知參加反應(yīng)的KI為6mol，KBrO₃為1mol，發(fā)生反應(yīng)為6I^-+BrO₃^-=Br^-+3I₂，氧化產(chǎn)物為碘，還原產(chǎn)物KBr，結(jié)合Br元素化合價(jià)比較計(jì)算注意電子數(shù)目；
②b→c過(guò)程中，僅有一種元素發(fā)生化合價(jià)變化，應(yīng)是BrO₃^-與Br^-之間的氧化還原反應(yīng)，發(fā)生BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
③d點(diǎn)時(shí)，發(fā)生2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，總反應(yīng)為5I^-+6H⁺+6BrO₃^-=5IO₃^-+3Br₂+3H₂O．

解答： 解：液氯、液溴和氧化鎂反應(yīng)生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，過(guò)濾后在濾液中加入氯化鉀可得到KBrO₃，發(fā)生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化鎂結(jié)晶析出，濾液中KBrO₃經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶可得到KBrO₃，
（1）液氯、液溴和氧化鎂反應(yīng)生成Mg（BrO₃）₂、MgCl₂，反應(yīng)的方程式為6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂，故答案為：6MgO+Br₂+5Cl₂=Mg（BrO₃）₂+5MgCl₂；
（2）在濾液中加入氯化鉀可得到KBrO₃，發(fā)生Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃，氯化鎂結(jié)晶析出，故答案為：Mg（BrO₃）₂+2KCl=MgCl₂↓+2KBrO₃；
（3）①由圖象可知，在B點(diǎn)時(shí)6mol KI完全反應(yīng)氧化產(chǎn)物為3mol I₂，KBrO₃為1mol，反應(yīng)中KI被氧化，KBrO₃被還原，由得失電子守恒可知，反應(yīng)的方程式為6I^-+BrO₃^-+6H⁺=3I₂+Br^-+3H₂O，還原產(chǎn)物為Br^-，由I元素的化合價(jià)變化可知，轉(zhuǎn)移電子為6N_A=3.612×10²⁴，
故答案為：6N_A（或3.612×10²⁴）；
②b→c過(guò)程中，僅有一種元素發(fā)生化合價(jià)變化，應(yīng)是BrO₃^-與Br^-之間的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5，故答案為：1：5；
③發(fā)生的反應(yīng)依次有：6I^-+6H⁺+BrO₃^-=Br^-+3I₂+3H₂O，BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，總反應(yīng)為5I^-+6H⁺+6BrO₃^-=5IO₃^-+3Br₂+3H₂O，
由方程式可知6molKI完全反應(yīng)，需要的物質(zhì)的量為KBrO₃，6mol×

6

5

=7.2mol，
故答案為：7.2mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的制備以及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，答題時(shí)注意把握?qǐng)D象的曲線變化特點(diǎn)，難度中等．