Question

已知在酸性條件下有以下反應關系：
（1）KBrO₃能將KI氧化成I₂或KIO₃，其本身被還原為Br₂．
（2）Br₂能將I^-氧化為I₂．
（3）KIO₃能將I^-氧化為I₂，也能將Br^-氧化為Br₂，其本身被還原為I₂．
①上述物質中氧化劑氧化能力由強到弱的順序是

 

．
②現(xiàn)向含有1molKI的硫酸溶液中加入含amolKBrO₃的溶液，a的取值范圍不同，所得產(chǎn)物也不同．試將討論的結果填入下表．

編號	a的取值范圍	產(chǎn)物的化學式或（離子符號）
A		I2，Br-
B	1 6 ＜a＜ 1 5
C
D		I2，IO3-，Br2
E

③若產(chǎn)物中碘單質和碘酸鉀的物質的量相等，a的值為

 

．
④若a的值為1時，其產(chǎn)物及其物質的量分別為

 

．

Answer 1

考點：有關范圍討論題的計算,氧化還原反應,氧化性、還原性強弱的比較

專題：

分析：①根據(jù)化學反應中，氧化劑氧化性＞氧化產(chǎn)物的氧化性比較；
②先根據(jù)氧化性及可能的反應產(chǎn)物寫出反應方程式，從而確定a的范圍；
③碘單質和碘酸鉀的物質的量相等，碘單質和碘酸鉀的物質的量為：

1mol

3

=

1

3

mol，然后根據(jù)反應10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O和5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O計算a值；
④當a=1時，

1

5

＜a＜

6

5

，反應產(chǎn)物為I₂、IO₃^-、Br₂，發(fā)生的反應有：10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O、5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，設反應生成碘單質為xmol、生成的KIO₃為ymol，分別根據(jù)碘原子守恒、消耗的KBrO₃的總物質的量為1mol列式計算．

解答：解：①由（1）在反應BrO₃^-+H⁺+I^-→I0₃^-+Br₂+H₂0中，氧化性：BrO₃^-＞I0₃^-，由（3）在反應I0₃^-+H⁺+I^-→Br₂+I₂+H₂0中，氧化性：I0₃^-＞Br₂，由（2）可知氧化性：Br₂＞I₂，則氧化性：KBrO₃＞KIO₃＞Br₂，
故答案為：KBrO₃＞KIO₃＞Br₂；
②A．當a≤

1

6

時，KBrO₃不足，反應生成I₂、Br^-，反應方程式為：6KI+KBrO₃+3H₂SO₄=3I₂+KBr+3K₂SO₄+3H₂O；
C．當a=

1

5

時，二者反應生成I₂、Br₂，反應方程式為：10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O；
B．當

1

6

＜a＜

1

5

時：反應產(chǎn)物為：I₂、Br^-、Br₂，發(fā)生的反應具有A又有B的反應；
E．當a≥

6

5

時，KBrO₃足量，發(fā)生反應為：5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，所以反應產(chǎn)物為：IO₃^-、Br₂；
D．當

1

5

＜a＜

6

5

時，反應按照C、E中的反應進行，反應產(chǎn)物為：I₂、IO₃^-、Br₂，
故答案為：

編號	a的取值范圍	產(chǎn)物的化學式或（離子符號）
A	a≤ 1 6
B		I2、Br-、Br2
C	a= 1 5	I2、Br2
D	1 5 ＜a＜ 6 5	I2、IO3-、Br2
E	a≥ 6 5	IO3-、Br2

③若產(chǎn)物中碘單質和碘酸鉀的物質的量相等，根據(jù)碘原子守恒可知，碘單質和碘酸鉀的物質的量為：

1mol

3

=

1

3

mol，
由反應10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O和5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O可知，反應消耗KBrO₃的物質的量為：n（KBrO₃）=

1

3

mol×

2

5

+

1

3

mol×

6

5

=

8

15

mol，
故答案為：

8

15

；
④當a=1時，

1

5

＜a＜

6

5

，反應產(chǎn)物為I₂、IO₃^-、Br₂，發(fā)生的反應有：10KI+2KBrO₃+6H₂SO₄=5I₂+Br₂+6K₂SO₄+6H₂O、5KI+6KBrO₃+3H₂SO₄=5KIO₃+3Br₂+3K₂SO₄+3H₂O，設反應生成碘單質為xmol、生成的KIO₃為ymol，根據(jù)碘原子守恒可得：2x+y=1，
根據(jù)消耗的KBrO₃為1mol可得：0.2x+1.2y=1，聯(lián)立解得：x=0.1、y=0.8，
即：生成碘單質為0.1mol、生成的KIO₃為0.8mol，根據(jù)反應可知生成溴的物質的量為：0.1mol×

1

5

+0.8mol×

3

5

=0.5mol，
故答案為：I₂：0.1mol、KIO₃：0.8mol、Br₂：0.5mol．

點評：本題考查氧化還原反應及計算，為高頻考點，注意從化合價變化的角度、氧化還原反應得失電子相等的角度分析氧化還原反應，側重分析與計算能力的綜合考查，題目難度較大．