Question

已知溶液中，还原性为HSO₃^->I^-，氧化性为IO₃^->I₂>SO₄^2-。在含3 mol NaHSO₃的溶液中逐滴加入KIO₃溶液，加入KIO₃和析出I₂的物质的量的关系如图所示，请回答下列问题

下列问题:

（1）a点处的氧化产物是_________(填化学式，下同)，还原产物是_______，a点对应的离子方程式为_____。

（2）当n(I₂)达到最大值时，n(IO₃^-)对应的最小值为____mol，此时反应的离子方程式是_____________。

（3）当溶液中的I^-为0.4mol时，加入的KIO₃为______mol。

（4）若向100mL 1mol/L的KIO₃溶液中滴加NaHSO₃溶液，反应开始时的离子方程式为____________。

Answer

SO42－ I－ IO3－＋3HSO3－=I－＋3SO42－＋3H＋ 1.2 IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O 1.12或0.4 2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+H2O+3H+

【解析】在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，还原性HSO3－＞I－，则首先发生反应：IO3－＋3HSO3－=I－＋3SO42－＋3H＋，HSO3－反应完全后，继续加入KIO3，由于氧化性IO3－＞I2，再发生反应：IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O。

（1）.由图可知，a点没有生成碘，故发生的反应是：IO3－＋3HSO3－=I－＋3SO42－＋3H＋，反应中S元素化合价升高，还原剂是HSO3－，氧化产物是SO42－，I元素的化合价降低，IO3－是氧化剂，I－是还原产物，故答案为：SO42－；I－；IO3－＋3HSO3－=I－＋3SO42－＋3H＋；

（2）.由图可知，b点到c点生成I2，则b点到c点发生反应：IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，根据图象中的坐标数据可知，当n(I2)达到最大值时， n(IO3-)对应的最小值为1.2mol，故答案为：1.2；IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O；

（3）.当溶液中的I－为0.4mol时，有两种情况：一是只发生反应IO3－＋3HSO3－=I－＋3SO42－＋3H＋，生成I－为0.4mol，根据碘原子守恒n（KIO3）=n（I－）=0.4mol；二是HSO3－反应完毕后，又发生IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，剩余I－为0.4mol，3molNaHSO3消耗1molKIO3、生成1mol I－，故反应IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O中消耗的I－为1mol-0.4mol=0.6mol，消耗KIO3的物质的量为0.6mol×=0.12mol，则共加入KIO3的物质的量为1mol+0.12mol=1.12mol，故答案为：1.12或0.4；

（4）.向100mL 1mol/L的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，HSO3－被氧化为SO42－，开始时KIO3过量，由于氧化性IO3－＞I2，则KIO3反应时不能生成I－，而是生成I2，反应离子方程式为：2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+H2O+3H+，故答案为：2IO3-+5HSO3-=I2+5SO42-+H2O+3H+。