Question

食品安全是社會關(guān)注的熱點(diǎn)。市場上已檢測出一些礦泉水中含有高濃度的致癌物“溴酸鹽”，而這個“行業(yè)秘密”在人們的眼皮底下被隱藏了10多年。實(shí)驗(yàn)室中制備“溴酸鹽”過程如下：

根據(jù)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問題：
（1）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為______________________________。
（2）已知反應(yīng)②是復(fù)分解反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。
（3）已知在酸性條件下溴酸鹽可發(fā)生如下離子反應(yīng)：
Ⅰ.2BrO₃^-＋10Cl^－＋12H^＋=5Cl₂↑＋Br₂＋6H₂O
Ⅱ.6BrO₃^-＋5Cl^－＋6H^＋=5ClO₃^-＋3Br₂＋3H₂O
Ⅲ.BrO₃^-＋5Br^－＋6H^＋=3Br₂＋3H₂O
①上述反應(yīng)所涉及的粒子中，氧化性最強(qiáng)的是________。
②在KCl和KBr的酸性混合溶液中，加入過量的KBrO₃，其氧化產(chǎn)物為________，還原產(chǎn)物為________。
③將12 mL 0.4 mol·L^－1 KBrO₃溶液和10 mL 0.6 mol·L^－1 KCl溶液在稀H₂SO₄中混合，充分反應(yīng)后，產(chǎn)物KClO₃和Cl₂的物質(zhì)的量之比為________。

Answer 1

（1）6MgO＋Br₂＋5Cl₂=Mg（BrO₃）₂＋5MgCl₂
（2）Mg（BrO₃）₂＋2KCl=MgCl₂↓＋2KBrO₃
（3）①BrO₃^-　②KClO₃、Br₂　Br₂　③3∶1

分析實(shí)驗(yàn)過程，由于反應(yīng)②中只加入KCl，不會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反推知反應(yīng)①中必生成BrO₃^-，由此得反應(yīng)①中的化學(xué)方程式為6MgO＋Br₂＋5Cl₂=Mg（BrO₃）₂＋5MgCl₂，第一次過濾掉的濾渣是MgO。經(jīng)過反應(yīng)②又過濾，那原因是什么呢？考慮到加入KCl發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)發(fā)生的原因顯然是利用MgCl₂溶解度小的特點(diǎn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg（BrO₃）₂＋2KCl=MgCl₂↓＋2KBrO₃，第二次過濾掉的濾渣是MgCl₂，然后進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)操作即可得KBrO₃晶體。（3）在三個反應(yīng)中BrO₃^-均作氧化劑，所以氧化性其最強(qiáng)。對比反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ，可知KBrO₃過量時，Cl^－被氧化成ClO₃^-，還原產(chǎn)物為Br₂，反應(yīng)Ⅲ中Br₂既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物。③由題可知KBrO₃的物質(zhì)的量為4.8×10^－3 mol，KCl的物質(zhì)的量為6×10^－3 mol，兩者物質(zhì)的量之比為4∶5。設(shè)參加反應(yīng)Ⅰ的KBrO₃的物質(zhì)的量為x，則參加反應(yīng)Ⅱ的KBrO₃的物質(zhì)的量為
（4－x），由Cl^－守恒得：5x＋（4－x）＝5，得x＝，反應(yīng)Ⅰ生成的氯氣為1，反應(yīng)Ⅱ生成的KClO₃為3。