Question

3．已知溶液中：還原性HSO₃^-＞I^-，氧化性IO₃^-＞I₂＞SO₄^2-．
（1）在NaIO₃溶液中滴加少量NaHSO₃溶液，發(fā)生下列反應(yīng)．配平反應(yīng)方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
4NalO₃+10NaHSO₃=2I₂+7Na₂SO₄+3H₂SO₄+2H₂O．該反應(yīng)中還原劑是NaHSO₃ （填化學(xué)式），被還原的元素是碘 （填中文名稱）．
（2）在含5mol NaHSO₃的溶液中逐滴加入NaIO₃溶液．加入NaIO₃的物質(zhì)的量和析出I₂單質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示．
①寫(xiě)出反應(yīng)過(guò)程中與AB段曲線對(duì)應(yīng)的離子方程式5I^-+IO₃^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
②當(dāng)溶液中I^-與I₂的物質(zhì)的量之比為a時(shí)，加入的NaIO₃為$\frac{5a+10}{3a+5}$mol（用含a的代數(shù)式來(lái)表示）．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中碘元素由+5價(jià)降低為0價(jià)，硫元素由+4升高為+6價(jià)，依據(jù)得失電子守恒及原子個(gè)數(shù)守恒寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
氧化還原反應(yīng)中，所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物為還原劑，所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物為氧化劑；
（2）①根據(jù)圖象可知0～A段發(fā)生IO₃^-+3HSO₃^-═3SO₄^2-+I^-+3H⁺，AB段曲線發(fā)生IO₃^-+5I^-+6H⁺═3H₂O+3I₂；
②設(shè)需要加入NaIO₃為x，依據(jù)IO₃^-+3HSO₃^-═3SO₄^2-+I^-+3H⁺，IO₃^-+5I^-+6H⁺═3H₂O+3I₂計(jì)算解答．

解答 解：（1）反應(yīng)中碘元素由+5價(jià)降低為0價(jià)，硫元素由+4升高為+6價(jià)，要使得失電子守恒，NalO₃系數(shù)為4，
NaHSO₃系數(shù)為10，依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒該反應(yīng)的方程式為：4NaIO₃ +10NaHSO₃ =7Na₂SO₄ +3H₂SO₄ +2I₂+2H₂O，用單線橋表示為：；

反應(yīng)中亞硫酸氫鈉中硫元素化合價(jià)升高，為還原劑；碘酸鉀中碘元素化合價(jià)降低，碘酸鉀做氧化劑，碘元素被還原；
故答案為：4；10；2；7；3；2；NaHSO₃；碘；；

（2）①根據(jù)圖象可知0～A段發(fā)生IO₃^-+3HSO₃^-═3SO₄^2-+I^-+3H⁺，AB段曲線發(fā)生IO₃^-+5I^-+6H⁺═3H₂O+3I₂；
故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺═3H₂O+3I₂；
②設(shè)需要加入NaIO₃為x，
IO₃^-+3HSO₃^-═3SO₄^2-+I^-+3H⁺，
1    3            1
$\frac{5}{3}$     5          $\frac{5}{3}$
IO₃^-+5I^-+6H⁺═3H₂O+3I₂
1    5             3
（x-$\frac{5}{3}$）5（x-$\frac{5}{3}$）      3（x-$\frac{5}{3}$）

則：$\frac{n（{I}^{-}）}{n（{I}_{2}）}$=$\frac{\frac{5}{3}-5（x-\frac{5}{3}）}{3（x-\frac{5}{3}）}$=a；
解得：x=$\frac{5a+10}{3a+5}$．
故答案為：$\frac{5a+10}{3a+5}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、有關(guān)方程式的計(jì)算，明確氧化還原反應(yīng)得失電子規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度中等．