Question

已知溶液中：还原性HSO₃＞I^-，氧化性IO＞I₂＞SO₄^2-．
在含3mol NaHSO₃，的溶液中逐滴加入KIO₃溶液，加入的KIO₃和析出的I₂的物质的量的关系曲线如图所示，试回答下列问题：
（1）写出a点反应的离子方程式：______，反应中还原剂是，被还原的元素是______（填名称）．
（2）写出b点到c点反应的离子方程式：______．
（3）当溶液中的I^-为0.4mol时，加入的KIO₃为______mol．
（4）若往100mL 1 mol/L的KIO₃溶液中滴加NaHSO₃溶液，反应开始时的离子方程式为______．

Answer 1

解：还原性HSO^-₃＞I^-，首先发生反应：2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，HSO₃^-反应完毕，继续加入KIO₃，由于氧化性IO^-₃＞I₂，再发生反应：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，
（1）由图可知，a点没有生成碘，故发生反应2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，反应中S元素化合价升高，还原剂是HSO₃^-，I元素的化合价降低，I元素被还原，
故答案为：2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺；HSO₃^-；碘；
（2）由图可知，b点到c点由于生成I₂，故发生反应：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，
故答案为：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂；
（3）当溶液中的I^-为0.4mol时，有两种情况：
一是只发生反应2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，生成I^-为0.4mol，根据碘元素守恒n（KIO₃）=n（I^-）=0.4mol；
二是HSO₃^-反应完毕后，还发生IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，剩余I^-为0.4mol，3molNaHSO₃消耗1molKIO₃、生成1molI^-，故反应IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂中消耗的I^-为1mol-0.4mol=0.6mol，消耗KIO₃的物质的量为0.6mol×=0.12mol，故共加入的KIO₃为1mol+0.12mol=1.12mol，
故答案为：0.4或1.12；
（4）向100mL 1mol/L的KIO₃溶液中滴加NaHSO₃溶液，HSO₃^-被氧化为SO₄^2-，KIO₃过量，由于氧化性IO^-₃＞I₂，KIO₃将氧化为I^-，反应不能生成I^-，而是生成I₂，反应离子方程式为：2IO₃^-+5HSO₃^-=I₂+5SO₄^2-+3H⁺+H₂O，
故答案为：2IO₃^-+5HSO₃^-=I₂+5SO₄^2-+3H⁺+H₂O．
分析：还原性HSO^-₃＞I^-，首先发生反应：2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，HSO₃^-反应完毕，继续加入KIO₃，由于氧化性IO^-₃＞I₂，再发生反应：IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，
（1）结合图中a点碘的量判断发生的反应，所含元素化合价升高的反应物是还原剂，化合价降低的元素被还原，据此解答；
（2）由图可知，b点到c点有碘生成，应发生IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂；
（3）当溶液中的I^-为0.4mol时，有两种情况：
一是只发生反应2IO₃^-+6HSO₃^-═2I^-+6SO₄^2-+6H⁺，生成I^-为0.4mol，根据碘元素守恒n（KIO₃）=n（I^-）；
二是HSO₃^-反应完毕后，还发生IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂，剩余I^-为0.4mol，计算HSO₃^-反应完毕生成n（I^-）、消耗的n（KIO₃），进而计算反应IO₃^-+6H⁺+5I^-=3H₂O+3I₂中消耗的I^-、KIO₃的物质的量，据此计算；
（4）向100mL 1mol/L的KIO₃溶液中滴加NaHSO₃溶液，HSO₃^-被氧化为SO₄^2-，KIO₃过量，由于氧化性IO^-₃＞I₂，KIO₃将氧化为I^-，反应不能生成I^-，而是生成I₂，据此书写．
点评：本题是一道有关氧化还原反应的综合题，考查角度广，难度中等，要求学生具有分析和解决问题的能力．