Question

18．在反應：3BrF₃+5H₂O=HBrO₃+Br₂+9HF+O₂中，
（1）當有5mol水參加反應時，由水還原的BrF₃為$\frac{4}{3}$ mol；由BrF₃還原的BrF₃為$\frac{2}{3}$ mol；總的被還原的BrF₃為2 mol．
（2）當有5mol水做還原劑參加化學反應時，由水還原的BrF₃為$\frac{10}{3}$ mol；由BrF₃還原的BrF₃為$\frac{5}{3}$ mol；總的被還原的BrF₃為5 mol．
（3）當有5mol水未參加氧化還原反應時，由水還原的BrF₃為$\frac{20}{9}$ mol；由BrF₃還原的BrF₃為$\frac{10}{9}$ mol；總的被還原的BrF₃為$\frac{10}{3}$ mol．

Answer 1

分析 （1）當有5mol水參加反應時，O元素化合價由-2價升高到0價，2mol水被氧化，失去4mol電子，Br元素化合價由+3價降低到0價，則由H₂O還原的BrF₃為$\frac{4mol}{3-0}$=$\frac{4}{3}$mol，Br元素的化合價由+3價升高為+5價，轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算；
（2）當有5mol水作還原劑參加化學反應時，失電子10mol，生成2.5molO₂，則7.5mol BrF₃參加反應，生成2.5molHBrO₃，由水還原的BrF₃為$\frac{10mol}{3-0}$=$\frac{10}{3}$mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算；
（3）當有5mol水參加反應時有2mol被氧化生成氧氣，3mol未被氧化，則當有5mol水未參加氧化還原反應時，有$\frac{10}{3}$mol水被氧化，生成$\frac{5}{3}$mol氧氣，
生成$\frac{5}{3}$molHBrO₃，由水還原的BrF₃為$\frac{\frac{10}{3}×2}{3-0}$mol=$\frac{20}{9}$mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算．

解答 解：（1）當有5mol水參加反應時，O元素化合價由-2價升高到0價，2mol水被氧化，失去4mol電子，Br元素化合價由+3價降低到0價，則由H₂O還原的BrF₃為$\frac{4mol}{3-0}$=$\frac{4}{3}$mol，Br元素的化合價由+3價升高為+5價，轉(zhuǎn)移2mol電子，被其本身還原的BrF₃的物質(zhì)的量為$\frac{2mol}{3-0}$=$\frac{2}{3}$mol，總的被還原的BrF₃為2mol，
故答案為：$\frac{4}{3}$；$\frac{2}{3}$；2；
（2）當有5mol水作還原劑參加化學反應時，失電子10mol，生成2.5molO₂，則7.5mol BrF₃參加反應，生成2.5molHBrO₃，由水還原的BrF₃為$\frac{10mol}{3-0}$=$\frac{10}{3}$mol，由BrF₃還原的BrF₃為$\frac{2.5mol×2}{3}$=$\frac{5}{3}$mol，總的被還原的BrF₃為5mol，
故答案為：$\frac{10}{3}$；$\frac{5}{3}$；5；
（3）當有5mol水參加反應時有2mol被氧化生成氧氣，3mol未被氧化，則當有5mol水未參加氧化還原反應時，有$\frac{10}{3}$mol水被氧化，生成$\frac{5}{3}$mol氧氣，
生成$\frac{5}{3}$molHBrO₃，由水還原的BrF₃為$\frac{\frac{10}{3}×2}{3-0}$mol=$\frac{20}{9}$mol，由BrF₃還原的BrF₃為$\frac{\frac{5}{3}×2}{3}$mol=$\frac{10}{9}$mol，總的被還原的BrF₃為$\frac{20}{9}$mol+$\frac{10}{9}$mol=$\frac{10}{3}$mol，
故答案為：$\frac{20}{9}$；$\frac{10}{9}$；$\frac{10}{3}$．

點評 本題考查氧化還原反應計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，注意從元素化合價角度分析，側(cè)重電子守恒的考查，注意三氟化溴既作氧化劑又作還原劑，題目難度較大．