Question

氯酸是一種強(qiáng)酸，氯酸的濃度超過40%，就會(huì)迅速分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
8HClO₃→3O₂+2Cl₂+4HClO₄+2H₂O．
（1）在上述變化過程中，發(fā)生還原反應(yīng)的過程是：

 

（填化學(xué)式）．該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是

 

（填化學(xué)式）；所得混合氣體的平均式量為

 

．
（2）已知測定錳的一種方法是：將錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子．反應(yīng)體系中有H⁺、Mn²⁺、H₂O、IO₃^-、MnO₄^-、IO₄^-離子，該離子反應(yīng)方程式為

 

．若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則在正極生成的離子是

 

（填離子名稱）
（3）綜合上述各反應(yīng)及已有知識，可推知氧化性強(qiáng)弱關(guān)系正確的是

 

（填序號）．
a．KMnO₄＞Cl₂     b．Cl₂＞O₂     c．HIO₄＞HClO₃     d．HIO₄＞Cl₂．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng),氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較,原電池和電解池的工作原理

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）得電子的反應(yīng)物是氧化劑，氧化劑在反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)，失電子的反應(yīng)物是還原劑，還原劑對應(yīng)的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物，在數(shù)值上，平均式量=平均摩爾質(zhì)量=

m

n(總)

；
（2）錳離子失電子而轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子，所以錳離子作還原劑，則得電子化合價(jià)降低的物質(zhì)作氧化劑，根據(jù)元素的化合價(jià)確定氧化劑和還原產(chǎn)物，再結(jié)合離子方程式的書寫規(guī)則書寫，在原電池中，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）在自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性．

解答： 解：（1）8HClO₃→3O₂↑+2Cl₂↑+4HClO₄+2H₂O中，氧化劑和還原劑都是HClO₃，HClO₃中Cl元素得電子化合價(jià)降低生成Cl₂而發(fā)生還原反應(yīng)，所以發(fā)生還原反應(yīng)的過程是HClO₃→Cl₂；
O氧元素的化合價(jià)由-2價(jià)→0價(jià)，Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)→+7價(jià)，所以氧化產(chǎn)物是O₂、HClO₄；
平均式量=平均摩爾質(zhì)量=

m

n(總)

=

3×32+2×71

5

=47.6，
故答案為：HClO₃→Cl₂，O₂、HClO₄，47.6；
（2）錳離子失電子被氧化生成高錳酸根離子，所以錳離子作還原劑，氧化劑得電子化合價(jià)降低，IO₃^-和IO₄^-中碘元素的化合價(jià)分別是+5價(jià)和+7價(jià)，所以IO₄^-作氧化劑，還原產(chǎn)物是IO₃^-，同時(shí)水參加反應(yīng)生成氫離子，所以該反應(yīng)的離子方程式為：2Mn²⁺+5IO₄^-+3H₂O→2MnO₄^-+5IO₃^-+6H⁺，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，正極上得電子化合價(jià)降低而發(fā)生還原反應(yīng)，則在正極生成的離子是碘酸根離子，
故答案為：2Mn²⁺+5IO₄^-+3H₂O→2MnO₄^-+5IO₃^-+6H⁺，碘酸根離子；
（3）a、高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，所以高錳酸鉀的氧化性大于氯氣，故正確；
b、有能量提供情況下氯氧化性較強(qiáng)，一般情況下氧氣略強(qiáng)，故錯(cuò)誤；
c、氧化性HIO₄＜HClO₄，氧化性HClO₄＜HClO₃，所以氧化性HIO₄＜HClO₃，故錯(cuò)誤；
d、KMnO₄＞Cl₂，HIO₄＞KMnO₄，所以氧化性HIO₄＞Cl₂，故正確；
故選a、d．

點(diǎn)評：本題考查了氧化性強(qiáng)弱的比較，明確氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷發(fā)生即可解答，難度中等．