Question

5．已知：IO₃+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O．工業(yè)上利用NaIO₃和NaHSO₃反應(yīng)來制取單質(zhì)I₂．
①NaIO₃不足時(shí)：2NaIO₃+6NaHSO₃═2NaI+3Na₂SO₄+3H₂SO₄
②NaIO₃足量時(shí)還會(huì)發(fā)生：5NaI+NaIO₃+3H₂SO₄═3I₂+3Na₂SO₄+3H₂SO₄+3H₂O
現(xiàn)模擬工業(yè)制取I₂．在含31.2gNaHSO₃的溶液中逐滴加入2mol/LNaIO₃溶液vmL．
（1）當(dāng)v=50mL時(shí)，再滴NaIO₃就開始析出I₂．
（2）當(dāng)v為55mL時(shí)，生成的I₂的質(zhì)量為7.62g．

Answer 1

分析 31.2gNaHSO₃的物質(zhì)的量為：$\frac{31.2g}{104g/mol}$=0.3mol，
（1）滴NaIO₃就開始析出I₂，必須將NaHSO₃的溶液全部轉(zhuǎn)化為Na₂SO₄，根據(jù)方程式：2NaIO₃+6NaHSO₃═2NaI+3Na₂SO₄+3H₂SO₄，計(jì)算NaIO₃溶液的體積；
（2）當(dāng)v為55mL時(shí)，則參與反應(yīng)5NaI+NaIO₃+3H₂SO₄═3I₂+3Na₂SO₄+3H₂SO₄+3H₂O的NaIO₃的物質(zhì)的量為：（55-50）ml×2mol/L=0.01mol，而由反應(yīng)：
5NaI+NaIO₃+3H₂SO₄═3I₂+3Na₂SO₄+3H₂SO₄+3H₂O，
        1           3
      0.01         n（I₂）
n（I₂）=0.03，由此解答．

解答 解：31.2gNaHSO₃的物質(zhì)的量為：$\frac{31.2g}{104g/mol}$=0.3mol，
（1）滴NaIO₃就開始析出I₂，必須將NaHSO₃的溶液全部轉(zhuǎn)化為Na₂SO₄，根據(jù)方程式：
 2NaIO₃ +6NaHSO₃═2NaI+3Na₂SO₄+3H₂SO₄，
     2             6
2mol/L×V（NaIO₃）0.3mol
所以$\frac{2}{6}=\frac{2mol/L×V（NaI{O}_{3}）}{0.3mol}$
解這得：V（NaIO₃）=50mL，故答案為：50；
（2）當(dāng)v為55mL時(shí)，則參與反應(yīng)5NaI+NaIO₃+3H₂SO₄═3I₂+3Na₂SO₄+3H₂SO₄+3H₂O的NaIO₃的物質(zhì)的量為：（55-50）ml×2mol/L=0.01mol，而由反應(yīng)：
5NaI+NaIO₃+3H₂SO₄═3I₂+3Na₂SO₄+3H₂SO₄+3H₂O，
       1            3
      0.01         n（I₂）
n（I₂）=0.03，所以生成0.03mol的I₂，質(zhì)量為0.03×254=7.62克，故答案為：7.62．

點(diǎn)評 本題是一道有關(guān)氧化還原反應(yīng)的綜合題，考查角度廣，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．