Question

13．（1）檢驗食鹽中是否加碘，可利用如下反應：
1KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O
①將上述氧化還原反應的化學方程式配平．
②該反應中，氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：5．
③如果反應中轉移0.2mol電子，則生成I₂的物質的量為0.12mol．
（2）在弱酸性條件下，向FeSO₄溶液中加入KMnO₄溶液可得到一種有特殊顏色的難溶性堿及一種難溶性氧化物，寫出相應離子方程式：3Fe²⁺+7H₂O+MnO₄^-═MnO₂+3Fe（OH）₃↓+5H⁺
（3）向FeI₂、FeBr₂的混合溶液中通入適量氯氣，溶液中某些離子的物質的量變化如圖所示．（已知氧化性：Br₂＞Fe³⁺＞I₂）
①原混合液中n（FeBr₂）=3mol；
②原溶液中：n（Fe²⁺）：n（I^-）：n（Br^-）=2：1：3．
③a值等于6．
④當通入2mol Cl₂時，溶液中已發生的離子反應可表示為：2Fe²⁺+2I^-+2Cl₂═I₂+2Fe³⁺+4Cl^-．

Answer 1

分析 （1）①該反應中I元素化合價由+5價、-1價變為0價，根據轉移電子守恒、原子守恒配平方程式；
②得電子化合價降低的反應物是氧化劑、失電子化合價升高的反應物是還原劑，根據方程式判斷氧化劑和還原劑的物質的量之比；
③生成3molI₂轉移5mol電子，轉移0.2mol電子生成n（I₂）=$\frac{0.2mol}{5}×3$；
（2）酸性條件下，亞鐵離子和高錳酸根離子反應生成二氧化錳、氫氧化鐵和氫離子；
（3）FeI₂、FeBr₂的混合溶液中通入適量氯氣，根據還原性強弱知，離子反應先后順序是I^-、Fe²⁺、Br^-，根據圖及離子反應先后順序知，I的反應為2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂、II的反應為2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺、III的反應為2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，
I^-完全反應需要1molCl₂，根據2 I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂知1mol氯氣需要2molI^-，根據I原子守恒得n（FeI₂）=$\frac{1}{2}$n（ I^-）=$\frac{1}{2}$×2mol=1mol，FeI₂中n（Fe²⁺）=n（FeI₂）=1mol；
根據II中2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺知，2mol氯氣氧化亞鐵離子需要4mol亞鐵離子，則n（FeBr₂）=4mol-1mol=3mol，則n（Br^-）=2n（FeBr₂）=2×3mol=6mol，根據2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂知，Br^-離子完全反應需要3mol氯氣．

解答 解：（1）①該反應中I元素化合價由+5價、-1價變為0價，轉移電子數為5，根據轉移電子守恒、原子守恒配平方程式為KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，
故答案為：1；5；3；3；3；3；
②得電子化合價降低的反應物是氧化劑、失電子化合價升高的反應物是還原劑，所以碘酸鉀是氧化劑、KI是還原劑，根據方程式KIO₃+5KI+3H₂SO₄═3K₂SO₄+3I₂+3H₂O知，氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：5，
故答案為：1：5；
③生成3molI₂轉移5mol電子，轉移0.2mol電子生成n（I₂）=$\frac{0.2mol}{5}×3$=0.12mol，故答案為：0.12 mol；
（2）酸性條件下，亞鐵離子和高錳酸根離子反應生成二氧化錳、氫氧化鐵和氫離子，離子方程式為3Fe²⁺+7H₂O+MnO₄^-═MnO₂+3Fe（OH）₃↓+5H⁺，
故答案為：3Fe²⁺+7H₂O+MnO₄^-═MnO₂+3Fe（OH）₃↓+5H⁺；
（3）FeI₂、FeBr₂的混合溶液中通入適量氯氣，根據還原性強弱知，離子反應先后順序是I^-、Fe²⁺、Br^-，根據圖及離子反應先后順序知，I的反應為2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂、II的反應為2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺、III的反應為2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，
I^-完全反應需要1molCl₂，根據2 I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂知1mol氯氣需要2molI^-，根據I原子守恒得n（FeI₂）=$\frac{1}{2}$n（ I^-）=$\frac{1}{2}$×2mol=1mol，FeI₂中n（Fe²⁺）=n（FeI₂）=1mol；
根據II中2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺知，2mol氯氣氧化亞鐵離子需要4mol亞鐵離子，則n（FeBr₂）=4mol-1mol=3mol，則n（Br^-）=2n（FeBr₂）=2×3mol=6mol，根據2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂知，Br^-完全反應需要3mol氯氣．
①通過以上分析知，n（FeBr₂）=3mol，故答案為：3；
②根據以上分析知，n（Fe²⁺）：n（I^-）：n（Br^-）=4mol：2mol：6mol=2：1：3，故答案為：2：1：3；
③溴離子完全反應需要3mol氯氣，則a=3+3=6，故答案為：6；
④當通入2mol Cl₂時，有1mo氯氣和碘離子反應，有1mol氯氣和亞鐵離子反應，所以離子方程式為2Fe²⁺+2I^-+2Cl₂═I₂+2 Fe³⁺+4Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+2I^-+2Cl₂═I₂+2 Fe³⁺+4Cl^-．

點評 本題考查氧化還原反應有關計算、氧化還原反應方程式的配平等知識點，為高頻考點，明確離子反應先后順序是解本題關鍵，注意圖中每一階段發生的反應，為易錯點．