Question

氯酸是一種強(qiáng)酸，氯酸的濃度超過40%，就會迅速分解，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

（本題共8分）（1）HClO₃ → Cl₂（1分）；  O₂    HClO₄（1分） 47.6 （1分）
（2）2Mn²⁺ + 5IO₄^— + 3H₂O → 2MnO₄^— + 5IO₃^— + 6H⁺（2分）；碘酸根離子（1分）（3）a、d（2分）

試題分析：（1）根據(jù)方程式可知，氯酸鉀中氯元素的化合價(jià)由＋5價(jià)部分降低到0價(jià)，得到電子，被還原。部分升高到＋7價(jià)，失去電子，被氧化。另外氧元素的化合價(jià)從－2價(jià)升高到0價(jià)，失去電子，被氧化，所以發(fā)生還原反應(yīng)的過程可表示為HClO₃ → Cl₂，其中氧化產(chǎn)物是O₂和HClO₄。所得混合氣體是氧氣和氯氣，二者的體積之比是3:2，所以混合氣的平均式量為（3×32＋2×71）÷5＝47.6。
（2）由于將錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子，所以錳離子是還原劑失去電子，因此IO₄^—是氧化劑，其還原產(chǎn)物是IO₃^—，所以該離子反應(yīng)方程式為2Mn²⁺ + 5IO₄^— + 3H₂O → 2MnO₄^— + 5IO₃^— + 6H⁺。原電池中正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以根據(jù)離子方程式可知，在正極發(fā)生反應(yīng)的離子是IO₄^—，而生成的離子是IO₃^—。
（3）在氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，因此根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，氧化性應(yīng)該是HIO₄＞KMnO₄＞Cl₂，答案選ad。