Question

氯酸是一种强酸，氯酸的浓度超过40%，就会迅速分解，反应的化学方程式为：
8HClO₃ → 3O₂↑+ 2Cl₂↑+ 4HClO₄ + 2H₂O。
（1）在上述变化过程中，发生还原反应的过程是：_________→___________（填化学式）。
该反应的氧化产物是____________（填化学式）；所得混合气体的平均式量为_______。
（2）已知测定锰的一种方法是：将锰离子转化为高锰酸根离子。反应体系中有H⁺、Mn²⁺、H₂O、IO₃^—、MnO₄^—、IO₄^—离子，该离子反应方程式为____________________________。若将该反应设计成原电池，则在正极生成的离子是___________（填离子名称）
（3）综合上述各反应及已有知识，可推知氧化性强弱关系正确的是_________（填序号）。
a. KMnO₄＞ Cl₂     b. Cl₂＞ O₂     c. HIO₄＞ HClO₃     d. HIO₄＞ Cl₂

Answer 1

（本题共8分）（1）HClO₃ → Cl₂（1分）；  O₂    HClO₄（1分） 47.6 （1分）
（2）2Mn²⁺ + 5IO₄^— + 3H₂O → 2MnO₄^— + 5IO₃^— + 6H⁺（2分）；碘酸根离子（1分）（3）a、d（2分）

试题分析：（1）根据方程式可知，氯酸钾中氯元素的化合价由＋5价部分降低到0价，得到电子，被还原。部分升高到＋7价，失去电子，被氧化。另外氧元素的化合价从－2价升高到0价，失去电子，被氧化，所以发生还原反应的过程可表示为HClO₃ → Cl₂，其中氧化产物是O₂和HClO₄。所得混合气体是氧气和氯气，二者的体积之比是3:2，所以混合气的平均式量为（3×32＋2×71）÷5＝47.6。
（2）由于将锰离子转化为高锰酸根离子，所以锰离子是还原剂失去电子，因此IO₄^—是氧化剂，其还原产物是IO₃^—，所以该离子反应方程式为2Mn²⁺ + 5IO₄^— + 3H₂O → 2MnO₄^— + 5IO₃^— + 6H⁺。原电池中正极得到电子，发生还原反应，所以根据离子方程式可知，在正极发生反应的离子是IO₄^—，而生成的离子是IO₃^—。
（3）在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，因此根据反应的方程式可知，氧化性应该是HIO₄＞KMnO₄＞Cl₂，答案选ad。