Question

2000年10月10日，诺贝尔化学奖授予美国物理学家Alan J?Heeger、化学家Alan G?MacDiarmid和日本化学家Hideki Sbirakawa，以表彰他们杰出的研究导电性塑料的原创性工作．
（1）他们的实验原理通式如下，试配平该反应的化学方程式：

 

[CH]_n+

 

I₂→

 

[CH]_n^x++

 

I₃^-

 

[CH]_n+

 

Na→[CH]_n^x-→

 

Na⁺    
（2）[CH]_n^x+和[CH]_n^x-形成的物质可以看成

 

类物质（从无机物分类角度看）：NaI₃类化合物很多，如CsICl₂，人们称之为卤素互化物，这类物质在化学反应中，既可表现出氧化性，也可表现出还原性，请完成下列反应方程式：①

 

CsICl₂+

 

SO₂+

 

H₂O=

 

，②

 

KI₃+

 

H₂S=

 

．
（3）现有50.0mL未知浓度的NaI₃溶液，实验证明，加入25.0mL0.010mol?L^-1的FeCl₃溶液，恰好完全反应，请通过计算确定NaI₃的浓度．（写出计算过程）

Answer 1

考点：氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的计算

专题：

分析：（1）根据氧化还反应中化价升降相等配平；
（2）由金属阳离子和酸根离子形成的化合物；人们称之为卤素互化物，这类物质在化学反应中，既可表现出氧化性，也可表现出还原性，与还原剂二氧化硫反应表现强氧化性，所以将硫氧化为正6价的硫，反应方程式为CsICl₂+SO₂+2H₂O=CsI+2HCl+H₂SO₄，NaI₃为卤素互化物，具有强氧化性，能将负2价的硫氧化为单质硫，所以反应方程式为KI₃+H₂S=S+KI+2HI；
（3）FeCl₃溶液中铁离子具有强氧化性，NaI₃具有还原性两者发生氧化还原反应，方程式为：2NaI₃+2FeCl₃=2NaCl+2FeCl₂+3I₂，得到恰好完全反应两者的物质的量相等，然后求解．

解答： 解：（1）[CH]_n升高x价，I₃中的碘降低-1价，根据升降守恒可知：I₃^-前的系数为x，[CH]_n的系数为1，然后根据得失电子守恒，配平为：[CH]_n+

3x

2

I₂→[CH]_n^x++xI₃^-，[CH]_n降低x价，而钠升高一价，根据得失电子守恒，可[CH]_n+xNa→[CH]_n^x-+xNa⁺，故答案为：1、

3x

2

、1、x；1、x、x；  

（2）由金属阳离子和酸根离子形成的化合物是盐，所以[CH]_n^x+和[CH]_n^x-形成的物质是盐；人们称之为卤素互化物，这类物质在化学反应中，既可表现出氧化性，也可表现出还原性，与还原剂二氧化硫反应表现强氧化性，所以将硫氧化为正6价的硫，反应方程式为CsICl₂+SO₂+2H₂O=CsI+2HCl+H₂SO₄，NaI₃为卤素互化物，具有强氧化性，能将负2价的硫氧化为单质硫，所以反应方程式为KI₃+H₂S=S+KI+2HI，故答案为：：①1、1、2、CsI+2HCl+H₂SO₄，②1、1、S↓+KI+2HI；
（3）设NaI₃的浓度为xmol?L^-12NaI₃+2FeCl₃=2NaCl+2FeCl₂+3I₂，所以0.05x=0.025?0.01，解之得：x=0.005mol?L^-1
答：NaI₃的浓度为0.005mol?L^-1．

点评：本题是化学基础知识，涉及到的基础知识有：离子方程式的电荷平衡配平法、物质分类、卤素单质的性质以及其互化物的知识拓展、化学方程式的配平、溶液物质的量浓度的计算等．“聚”则“综合”，“分”则“基础”，可见熟练掌握化学基础知识并学会将实际问题转化为化学问题．