Question

2．將高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫紅色，已知H₅IO₆在反應(yīng)中發(fā)生如下過程：H₅IO₆→HIO₃．完成下列填空：
（1）將該反應(yīng)的氧化劑、還原劑及配平后的系數(shù)填入正確位置．

（2）在上圖中標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（3）若向H₅IO₆溶液中加入足量的下列物質(zhì)，能將碘元素還原成碘離子的是b（選填序號）．
a．鹽酸b．硫化氫c．溴化鈉d．硫酸亞鐵
（4）若向含1mol H₅IO₆ 的溶液中加入過量的過氧化氫溶液，再加入淀粉溶液，溶液變藍，同時有大量氣體產(chǎn)生．請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₅IO₆+7H₂O₂=I₂+12H₂O+7O₂↑，此過程中至少可得到氣體78.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）．

Answer 1

分析 （1）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫紅色，這說明反應(yīng)中有高錳酸鉀生成，因此高碘酸是氧化劑，硫酸錳是還原劑．其中I元素的化合價從+7價降低到+5價，得到2個電子，Mn元素的化合價從+2價升高到+7價，失去5個電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是5：2，電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑、失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑；
（2）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫紅色，這說明反應(yīng)中有高錳酸鉀生成，因此高碘酸是氧化劑，硫酸錳是還原劑．其中I元素的化合價從+7價降低到+5價，得到2個電子，Mn元素的化合價從+2價升高到+7價，失去5個電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是5：2；
（3）若向H₅IO₆溶液中加入足量的下列物質(zhì)，能將碘元素還原成碘離子，說明該物質(zhì)具有還原性，且選項中物質(zhì)生成的單質(zhì)或離子氧化性要小于碘；
（4）向含1mol H₅IO₆ 的溶液中加入過量的過氧化氫溶液，再加入淀粉溶液，溶液變藍，這說明有單質(zhì)碘生成，同時有大量氣體產(chǎn)生，該氣體應(yīng)該是氧氣，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫方程式；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算．

解答 解：（1）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫紅色，這說明反應(yīng)中有高錳酸鉀生成，因此高碘酸是氧化劑，硫酸錳是還原劑．其中I元素的化合價從+7價降低到+5價，得到2個電子，Mn元素的化合價從+2價升高到+7價，失去5個電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是5：2，電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑、失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑，
所以H₅IO₆是氧化劑、MnSO₄是還原劑，且二者計量數(shù)之比為5：2，
故答案為：5H₅IO₆；2MnSO₄；
（2）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫紅色，這說明反應(yīng)中有高錳酸鉀生成，因此高碘酸是氧化劑，硫酸錳是還原劑．其中I元素的化合價從+7價降低到+5價，得到2個電子．Mn元素的化合價從+2價升高到+7價，失去5個電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是5：2，因此電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（3）由于氯氣、單質(zhì)溴以及鐵離子的氧化性均強于單質(zhì)碘，所以選項acd不可能將高碘酸還原為碘離子，單質(zhì)碘的氧化性強于S的，因此H₂S可以把高碘酸還原為碘離子，故選b；
（4）向含1mol H₅IO₆ 的溶液中加入過量的過氧化氫溶液，再加入淀粉溶液，溶液變藍，這說明有單質(zhì)碘生成，同時有大量氣體產(chǎn)生，該氣體應(yīng)該是氧氣，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₅IO₆+7H₂O₂=I₂+12H₂O+7O₂↑，其中氧氣的物質(zhì)的量1mol÷2×7×22.4L/mol=3.5mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是3.5mol×22.4L/mol=78.4L，
故答案為：2H₅IO₆+7H₂O₂=I₂+12H₂O+7O₂↑；78.4．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的判斷、配平、應(yīng)用以及有關(guān)計算等，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，正確書寫方程式是解本題關(guān)鍵，注意反應(yīng)中存在原子守恒和轉(zhuǎn)移電子守恒，題目難度中等．