Question

制備碘的方法之一是從碘酸鹽開(kāi)始，共分為兩步．
（1）第一步的反應(yīng)為：NaIO₃+3NaHSO₃→NaI+3NaHSO₄，此反應(yīng)中氧化劑為_(kāi)_____，被氧化的元素為_(kāi)_____．
（2）第二步的反應(yīng)共包含NaIO₃、NaI、I₂、Na₂SO₄、NaHSO₄和H₂O六種物質(zhì)，請(qǐng)完成并配平方程式：______→______．
（3）第二步反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____，當(dāng)有1.5mol氧化產(chǎn)物生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol．
（4）要使碘的產(chǎn)率最高，全程投入的NaIO₃與NaHSO₃的總物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____．

Answer 1

解：（1）該反應(yīng)中I元素的化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?1價(jià)，S元素的化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?6價(jià)，所以NaIO₃是氧化劑，硫元素失電子被氧化，故答案為：NaIO₃；S；
（2）所有化合物中I元素的化合價(jià)為+5價(jià)、-1價(jià)、0價(jià)，其它元素化合價(jià)都不變，該反應(yīng)中+5價(jià)的I元素、-1價(jià)的I元素得失電子變成0價(jià)的I元素，根據(jù)碘酸鈉中I元素得電子數(shù)=5-0=5，碘化鈉中I元素失電子數(shù)=1-0=1，所以得失電子最小公倍數(shù)是5，再結(jié)合原子守恒知，該反應(yīng)方程式為：NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄=6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O，故答案為：NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄；6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O；
（3）NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄=6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是碘單質(zhì)，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比等于還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比=5：1，當(dāng)有1.5mol氧化產(chǎn)物生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1.5mol×（1-0）×2=3mol，故答案為：5：1；3；
（4）NaIO₃+3NaHSO₃=NaI+3NaHSO₄①，
NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄=6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O②，
將①×5+②得6NaIO₃+15NaHSO₃=6Na₂SO₄+9NaHSO₄+3I₂+3H₂O，所以全程投入的NaIO₃與NaHSO₃的總物質(zhì)的量之比為6：15=2：5，故答案為：2：5．
分析：（1）得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，還原劑被氧化；
（2）根據(jù)得失電子數(shù)相等配平方程式；
（3）先判斷還原劑和氧化劑，還原劑對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物，氧化劑對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物，根據(jù)氧化產(chǎn)物和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（4）根據(jù)第一步、第二步的方程式進(jìn)行判斷．
點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)，明確元素化合價(jià)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算即可，難度不大．