Question

氯酸是一種強酸，氯酸的濃度超過40%，就會迅速分解，反應的化學方程式為：
8HClO₃ → 3O₂↑+ 2Cl₂↑+ 4HClO₄ + 2H₂O。
（1）在上述變化過程中，發(fā)生還原反應的過程是：_________→___________（填化學式）。
該反應的氧化產物是____________（填化學式）；所得混合氣體的平均式量為_______。
（2）已知測定錳的一種方法是：將錳離子轉化為高錳酸根離子。反應體系中有H⁺、Mn²⁺、H₂O、IO₃^—、MnO₄^—、IO₄^—離子，該離子反應方程式為____________________________。若將該反應設計成原電池，則在正極生成的離子是___________（填離子名稱）
（3）綜合上述各反應及已有知識，可推知氧化性強弱關系正確的是_________（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）根據方程式可知，氯酸鉀中氯元素的化合價由＋5價部分降低到0價，得到電子，被還原。部分升高到＋7價，失去電子，被氧化。另外氧元素的化合價從－2價升高到0價，失去電子，被氧化，所以發(fā)生還原反應的過程可表示為HClO₃ → Cl₂，其中氧化產物是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，其還原產物是IO₃^—，所以該離子反應方程式為2Mn²⁺ + 5IO₄^— + 3H₂O → 2MnO₄^— + 5IO₃^— + 6H⁺。原電池中正極得到電子，發(fā)生還原反應，所以根據離子方程式可知，在正極發(fā)生反應的離子是IO₄^—，而生成的離子是IO₃^—。
（3）在氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物，因此根據反應的方程式可知，氧化性應該是HIO₄＞KMnO₄＞Cl₂，答案選ad。