Question

7．工業(yè)上用碘酸鹽（碘酸為強酸）制備高碘酸（H₅IO₆，屬于弱酸），并用高碘酸在酸性介質中氧化Mn²⁺生成Mn${{O}_{4}}^{-}$，其流程如圖所示：

（1）反應Ⅰ是將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na₂H₃IO₆，該反應的化學方程式為NaIO₃+Cl₂+3NaOH=Na₂H₃IO₆+2NaCl．
反應Ⅱ得到的是不溶于水的黑色Ag₅IO₆，過濾Ⅱ的濾液呈酸（填“酸”、“堿”或“中”）性．
（2）無色氣體的名稱為氧氣．白色濾渣的化學式為AgCl．
（3）工業(yè)上為降低成本，減少對環(huán)境的污染，整個流程需要控制加入氯氣和硝酸銀的物質的量之比為n（Cl₂）：n（AgNO₃）=7：10．
（4）氧化Mn²⁺過程中，消耗1mol H₅IO₆時，轉移2mol電子，則該反應的離子方程式為2Mn²⁺+5H₅IO₆=2MnO₄^-+5IO₃^-+11H⁺+7H₂O．

Answer 1

分析 反應Ⅰ是在氫氧化鈉溶液中將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na₂H₃IO₆，過濾得到Na₂H₃IO₆，加入硝酸銀溶液生成不溶于水的黑色Ag₅IO₆，過濾得到黑色Ag₅IO₆，加入氯氣和水生成的次氯酸分解生成氣體氧氣，過濾得到高碘酸用高碘酸在酸性介質中氧化Mn²⁺生成MnO₄^-；
（1）氫氧化鈉溶液中氯氣將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na₂H₃IO₆，同時生成氯化鈉，加入硝酸銀反應生成不溶于水的黑色Ag₅IO₆，濾液中生成硝酸；
（2）上述分析可知Ag₅IO₆被氧化生成高碘酸，加入氯氣和水生成的次氯酸分解生成氣體氧氣，氯離子結合銀離子生成氯化銀沉淀；
（3）依據(jù)化學反應的定量關系計算NaIO₃+Cl₂+3NaOH=Na₂H₃IO₆+2NaCl，Na₂H₃IO₆+5AgNO₃=3HNO₃+2NaNO₃+Ag₅IO₆↓，2Ag₅IO₆+5Cl₂+H₂O=10AgCl↓+5O₂+2H₅IO₆，計算得到；
（4）氧化Mn²⁺過程中，消耗1mol H₅IO₆時轉移2mol電子，H₅IO₆～IO₃^-～2e^-，Mn²⁺～MnO₄^-～5e^-，結合電子守恒配平書寫離子方程式．

解答 解：反應Ⅰ是在氫氧化鈉溶液中將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na₂H₃IO₆，過濾得到Na₂H₃IO₆，加入硝酸銀溶液生成不溶于水的黑色Ag₅IO₆，過濾得到黑色Ag₅IO₆，加入氯氣和水生成的次氯酸分解生成氣體氧氣，過濾得到高碘酸用高碘酸在酸性介質中氧化Mn²⁺生成MnO₄^-；
（1）氫氧化鈉溶液中氯氣將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na₂H₃IO₆，反應的化學方程式為：NaIO₃+Cl₂+3NaOH=Na₂H₃IO₆+2NaCl，同時生成氯化鈉，加入硝酸銀反應生成不溶于水的黑色Ag₅IO₆，反應為：Na₂H₃IO₆+5AgNO₃=3HNO₃+2NaNO₃+Ag₅IO₆↓，濾液中生成硝酸，溶液顯酸性，
故答案為：NaIO₃+Cl₂+3NaOH=Na₂H₃IO₆+2NaCl；酸；
（2）上述分析可知Ag₅IO₆被氧化生成高碘酸，加入氯氣和水生成的次氯酸分解生成氣體氧氣，反應的化學方程式為：2Ag₅IO₆+5Cl₂+H₂O=10AgCl↓+5O₂+2H₅IO₆，氯離子結合銀離子生成氯化銀沉淀，
故答案為：氧氣；AgCl；
（3）依據(jù)化學反應的定量關系計算：NaIO₃+Cl₂+3NaOH=Na₂H₃IO₆+2NaCl，Na₂H₃IO₆+5AgNO₃=3HNO₃+2NaNO₃+Ag₅IO₆↓，2Ag₅IO₆+5Cl₂+H₂O=10AgCl↓+5O₂+2H₅IO₆，計算得到，2Cl₂～2Na₂H₃IO₆～10AgNO₃～2Ag₅IO₆～5Cl₂，所以整個流程需要控制加入氯氣和硝酸銀的物質的量之比為n（Cl₂）：n（AgNO₃）=7：10，
故答案為：7：10；
（4）氧化Mn²⁺過程中，消耗1mol H₅IO₆時轉移2mol電子，H₅IO₆～IO₃^-～2e^-，Mn²⁺～MnO₄^-～5e^-，結合電子守恒配平書寫離子方程式為：2Mn²⁺+5H₅IO₆=2MnO₄^-+5IO₃^-+11H⁺+7H₂O，
故答案為：2Mn²⁺+5H₅IO₆=2MnO₄^-+5IO₃^-+11H⁺+7H₂O．

點評 本題考查了物質分離提純的分析，主要是化學反應的定量關系分析計算，過程的產(chǎn)物判斷和化學方程式的書寫是解題關鍵，題目難度較大．