Question

【題目】碘酸鉀（KIO3）在生活中應用廣泛，可將含碘物質經過系列變化得到KIO3。

（方法一）現向含6 mol KI的稀硫酸中逐滴加入KBrO3溶液，整個過程中含碘物質的物質的量與加入KBrO3的物質的量的關系如圖所示。

已知 ①a→b段：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O

②c→d段：2BrO3－＋I2＝2IO3－＋Br2

回答下列問題：

（1）b點時，KI完全反應，則消耗的氧化劑與還原劑的物質的量之比是________，還原產物是_____________；a→b共轉移________mol e－。

（2）b→c過程中只有一種元素的化合價發生變化，寫出該過程的離子方程式：_____________；從反應開始到達c點時，共消耗n(KBrO3)＝____________mol。

（方法二）電解法制備KIO3，現將一定量的碘溶于過量的氫氧化鉀溶液，發生反應：aI2＋bKOHcKI＋dKIO3＋eX，將該溶液加入陽極區，另將氫氧化鉀溶液加入陰極區，開始電解，得到KIO3。回答下列問題：

（3）X的化學式是____________。

（4）若有0.3mol I2單質參加反應，則反應過程中電子轉移的個數為____________。

Answer 1

【答案】1︰6 KBr 6 BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O 1.2 H2O 3.01×1023

【解析】

（1）氧化劑在反應中所含元素化合價降低，還原劑在反應中所含元素化合價升高，根據反應：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O，來判斷氧化劑與還原劑的物質的量之比；氧化劑對應的是還原產物；根據碘元素化合價由-1價升到0價，推出共轉移的電子數；

（2）b→c過程中，含碘物質的物質的量沒有發生變化,溶液中存在Br－和BrO3－，二者發 生氧化還原反應；從反應開始到達c點時，共消耗n(KBrO3)根據a→b：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O和b→c：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O的兩個反應方程式即可解答出。

（3）根據化合價升降法和元素守恒，配平此氧化還原反應方程式；

（4）根據3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O計算反應過程中電子轉移的個數。

，

（1）b點時，KI反應完全， n(KI): n(KBrO3)=6: 1，反應中KI被氧化作還原劑，KBrO3被還原作氧化劑，反應的方程式為BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O，消耗的氧化劑與還原劑的物質的量之比是1︰6；氧化劑對應的是還原產物，還原產物為：KBr ；碘元素化合價由-1價升到0價，6molI－參與反應生成3molI2，轉移的電子數為6 mol；故答案為：1︰6；KBr；6 ；

（2）b→c過程中，含碘物質的物質的量沒有發生變化,溶液中存在Br－和BrO3－，二者發 生氧化還原反應，反應的離子方程式為：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O；a→b：BrO3－＋6I－＋6H＋＝3I2＋Br－＋3H2O，6molKI反應，消耗1molBrO3－，生成1molBr－；b→c：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O，a→b過程生成的1molBr－參與反應，消耗0.2mol BrO3－，故從反應開始到達c點時，共消耗n(KBrO3)＝1mol+0.2mol=1.2 mol；

故答案為：BrO3－＋5Br－＋6H＋＝3Br2＋3H2O；1.2；

（3）aI2＋bKOH=cKI＋dKIO3＋eX，根據化合價升降法和元素守恒配平得出3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，所以X的化學式是：H2O；故答案為：H2O；

（4）3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中部分碘元素化合價從0價升到+5價，部分碘元素化合價從0價降到-1價，3molI2單質參加反應，轉移的電子數為5mol，則0.3mol I2單質參加反應，電子轉移的個數為3.01×1023；故答案為：3.01×1023。