Question

1．已知在酸性條件下有以下反應(yīng)關(guān)系KBrO₃ 能將KI氧化成I₂ 或KIO₃，其本身被還原為Br₂，Br₂ 能將I^-氧化為I₂；KIO₃ 能將 I^- 氧化為I₂，也能將Br^-氧化成Br₂，其本身被還原為I₂．現(xiàn)向含有1mol KI的硫酸溶液中加入含a mol KBrO₃的溶液，a的取值不同，所得產(chǎn)物也不同．
（1）試將討論的結(jié)果填入表中：

編    號	а取值范圍	產(chǎn)物化學(xué)式（離子符號）
①		I2、Br-
②	$\frac{1}{6}$＜а＜1/5
③		I2、IO3-、Br2
④

（2）此表編號③中，當 n（I₂）=n（IO₃^-） 時，a 的值為$\frac{8}{15}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題干信息可知，發(fā)生反應(yīng)的方程式有：KBrO₃+6KI+3H₂SO₄═3I₂+KBr+3K₂SO₄+3H₂O、2KBrO₃+10KI+6H₂SO₄═5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O、6KBrO₃+5KI+3H₂SO₄═5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，根據(jù)反應(yīng)方程式確定a的范圍及產(chǎn)物；
（2）碘單質(zhì)和碘酸鉀的物質(zhì)的量相等，碘單質(zhì)和碘酸鉀的物質(zhì)的量為：$\frac{1mol}{3}$=$\frac{1}{3}$mol，然后根據(jù)反應(yīng)10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O和5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O計算a值．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息可知，發(fā)生反應(yīng)的方程式有：KBrO₃+6KI+3H₂SO₄═3I₂+KBr+3K₂SO₄+3H₂O、2KBrO₃+10KI+6H₂SO₄═5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O、6KBrO₃+5KI+3H₂SO₄═5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，
①當a≤$\frac{1}{6}$時，KBrO₃不足，反應(yīng)生成I₂、Br^-，反應(yīng)方程式為：6KI+KBrO₃+3H₂SO₄=3I₂+KBr+3K₂SO₄+3H₂O，則產(chǎn)物為：I₂、Br^-；
②當 $\frac{1}{6}$＜a＜$\frac{1}{5}$時發(fā)生反應(yīng)：KBrO₃+6KI+3H₂SO₄═3I₂+KBr+3K₂SO₄+3H₂O、2KBrO₃+10KI+6H₂SO₄═5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O，反應(yīng)產(chǎn)物為：I₂、Br^-、Br₂；發(fā)生的反應(yīng)具有A又有B的反應(yīng)；
④當a≥$\frac{5}{6}$時，KBrO₃足量，發(fā)生反應(yīng)為：5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，所以反應(yīng)產(chǎn)物為：IO₃^-、Br₂；
③當 $\frac{1}{5}$＜a＜$\frac{5}{6}$時，反應(yīng)按照反應(yīng)2KBrO₃+10KI+6H₂SO₄═5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O、6KBrO₃+5KI+3H₂SO₄═5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O進行，反應(yīng)產(chǎn)物為：I₂、IO₃^-、Br₂，
故答案為：

編    號	а  的取值范圍	產(chǎn)物的化學(xué)式（離子符號）
①	a≤1/6	I2、Br-
②	1/6＜а＜1/5	I2、Br-、Br2
③	1/5＜а＜6/5	I2、IO3-、Br2
④	A≥6/5	IO3-、Br2

；
（2）若產(chǎn)物中碘單質(zhì)和碘酸鉀的物質(zhì)的量相等，總共含有1mol碘化鉀，根據(jù)碘原子守恒可知，碘單質(zhì)和碘酸鉀的物質(zhì)的量為：$\frac{1mol}{3}$=$\frac{1}{3}$mol，
由反應(yīng)10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O和5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O可知，反應(yīng)消耗KBrO₃的物質(zhì)的量為：n（KBrO₃）=$\frac{1}{3}$mol×$\frac{2}{5}$+$\frac{1}{3}$mol×$\frac{6}{5}$=$\frac{8}{15}$mol，
故答案為：$\frac{8}{15}$．

點評 本題考查了有關(guān)范圍討論的化學(xué)計算，題目難度較大，根據(jù)題干信息正確判斷各物質(zhì)的氧化性強弱為較大關(guān)鍵，要求學(xué)生能夠根據(jù)氧化性強弱正確書寫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．