Question

制備碘的方法之一是從碘酸鹽開始，共分為兩步．
（1）第一步的反應為：NaIO₃+3NaHSO₃→NaI+3NaHSO₄，此反應中氧化劑為______，被氧化的元素為______．
（2）第二步的反應共包含NaIO₃、NaI、I₂、Na₂SO₄、NaHSO₄和H₂O六種物質，請完成并配平方程式：______→______．
（3）第二步反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為______，當有1.5mol氧化產物生成時，轉移電子的物質的量為______mol．
（4）要使碘的產率最高，全程投入的NaIO₃與NaHSO₃的總物質的量之比為______．

Answer 1

解：（1）該反應中I元素的化合價由+5價變?yōu)?1價，S元素的化合價由+4價變?yōu)?6價，所以NaIO₃是氧化劑，硫元素失電子被氧化，故答案為：NaIO₃；S；
（2）所有化合物中I元素的化合價為+5價、-1價、0價，其它元素化合價都不變，該反應中+5價的I元素、-1價的I元素得失電子變成0價的I元素，根據碘酸鈉中I元素得電子數(shù)=5-0=5，碘化鈉中I元素失電子數(shù)=1-0=1，所以得失電子最小公倍數(shù)是5，再結合原子守恒知，該反應方程式為：NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄=6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O，故答案為：NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄；6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O；
（3）NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄=6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O中氧化產物和還原產物都是碘單質，氧化產物和還原產物的物質的量之比等于還原劑與氧化劑的物質的量之比=5：1，當有1.5mol氧化產物生成時，轉移電子的物質的量=1.5mol×（1-0）×2=3mol，故答案為：5：1；3；
（4）NaIO₃+3NaHSO₃=NaI+3NaHSO₄①，
NaIO₃+5NaI+6NaHSO₄=6Na₂SO₄+3I₂+3H₂O②，
將①×5+②得6NaIO₃+15NaHSO₃=6Na₂SO₄+9NaHSO₄+3I₂+3H₂O，所以全程投入的NaIO₃與NaHSO₃的總物質的量之比為6：15=2：5，故答案為：2：5．
分析：（1）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，還原劑被氧化；
（2）根據得失電子數(shù)相等配平方程式；
（3）先判斷還原劑和氧化劑，還原劑對應的產物是氧化產物，氧化劑對應的產物是還原產物，根據氧化產物和轉移電子之間的關系式計算；
（4）根據第一步、第二步的方程式進行判斷．
點評：本題考查氧化還原反應，明確元素化合價是解本題關鍵，根據物質之間的關系式進行相關計算即可，難度不大．