Question

常溫下，pH=2的高碘酸（HIO₄）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，所得溶液顯酸性；0.01mol/L的碘酸（HIO₃）或高錳酸（HMnO₄）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，所得溶液顯中性．
請回答下列問題：
（1）高碘酸是

 

（填“強酸”或“弱酸”），理由是

 

．
（2）0.01mol/L的碘酸（HIO₃）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合所得溶液中IO₃^-與Na+的濃度關(guān)系是

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）已知高碘酸和硫酸錳在溶液中反應(yīng)生成高錳酸、碘酸和硫酸，此反應(yīng)中的還原劑是

 

（寫化學(xué)式），該反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）pH=2的高碘酸溶液與pH=12的NaOH溶液中氫離子濃度和氫氧根離子的濃度相等，氫氧化鈉是強堿，討論高碘酸分別為強酸或弱酸，根據(jù)反應(yīng)后溶液的酸堿性判斷；
（2）由0.01mol/L的碘酸（HIO₃）或高錳酸（HMnO₄）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，所得溶液顯中性，說明碘酸（HIO₃）或高錳酸（HMnO₄）都是強酸，0.01mol/L的碘酸（HIO₃）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，兩者恰好完全反應(yīng)，生成碘酸鈉，是強酸強堿鹽，溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），電荷守恒知，c（IO₃^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），所以液中IO₃^-與Na+的濃度相等；
（3）高碘酸和硫酸錳在溶液中反應(yīng)生成高錳酸、碘酸和硫酸，根據(jù)化合價的變化結(jié)合氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等書寫離子方程式．

解答： 解：（1）pH=2的高碘酸溶液與pH=12的NaOH溶液中氫離子濃度和氫氧根離子的濃度相等，氫氧化鈉是強堿，等體積混合時，若溶液呈中性，說明氫離子和氫氧根離子恰好反應(yīng)，高碘酸是強酸，但實際上混合溶液呈酸性，這說明高碘酸又電離出部分氫離子，所以高碘酸是弱酸，
故答案為：弱酸；pH=2的高碘酸電離出的c（H⁺）和pH=2的NaOH溶液電離出的c（OH^-）相等，且兩者體積相等，但所得溶液顯酸性，則高碘酸必定是不完全電離，所以高碘酸是弱酸；
（2）由0.01mol/L的碘酸（HIO₃）或高錳酸（HMnO₄）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，所得溶液顯中性，說明碘酸（HIO₃）或高錳酸（HMnO₄）都是強酸，0.01mol/L的碘酸（HIO₃）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，兩者恰好完全反應(yīng)，生成碘酸鈉，是強酸強堿鹽，溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），電荷守恒知，c（IO₃^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），所以液中IO₃^-與Na+的濃度相等，故答案為：等于；
（3）高碘酸和硫酸錳在溶液中反應(yīng)生成高錳酸、碘酸和硫酸，反應(yīng)中Mn元素的化合價升高，則MnSO₄為還原劑，在酸性條件下高碘酸和錳離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成生成高錳酸、碘酸和硫酸，所以離子方程式為2Mn²⁺+5HIO₄+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+11H⁺，故答案為：MnSO₄；2Mn²⁺+5HIO₄+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+11H⁺．

點評：本題考查酸堿混合反應(yīng)以及氧化還原反應(yīng)，題目難度中等，解答本題時注意判斷酸堿溶液中氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量關(guān)系，根據(jù)反應(yīng)后溶液的酸堿性判斷，本題易錯點為（2），注意電解質(zhì)強弱的判斷．