题目内容

7．工业上用碘酸盐（碘酸为强酸）制备高碘酸（H5IO6，属于弱酸），并用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2+生成Mn${{O}_{4}}^{-}$，其流程如图所示：

（1）反应Ⅰ是将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6，该反应的化学方程式为NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl．
反应Ⅱ得到的是不溶于水的黑色Ag5IO6，过滤Ⅱ的滤液呈酸（填“酸”、“碱”或“中”）性．
（2）无色气体的名称为氧气．白色滤渣的化学式为AgCl．
（3）工业上为降低成本，减少对环境的污染，整个流程需要控制加入氯气和硝酸银的物质的量之比为n（Cl2）：n（AgNO3）=7：10．
（4）氧化Mn2+过程中，消耗1mol H5IO6时，转移2mol电子，则该反应的离子方程式为2Mn2++5H5IO6=2MnO4-+5IO3-+11H++7H2O．

分析 反应Ⅰ是在氢氧化钠溶液中将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6，过滤得到Na2H3IO6，加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6，过滤得到黑色Ag5IO6，加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气，过滤得到高碘酸用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2+生成MnO4-；
（1）氢氧化钠溶液中氯气将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6，同时生成氯化钠，加入硝酸银反应生成不溶于水的黑色Ag5IO6，滤液中生成硝酸；
（2）上述分析可知Ag5IO6被氧化生成高碘酸，加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气，氯离子结合银离子生成氯化银沉淀；
（3）依据化学反应的定量关系计算NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl，Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓，2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6，计算得到；
（4）氧化Mn2+过程中，消耗1mol H5IO6时转移2mol电子，H5IO6～IO3-～2e-，Mn2+～MnO4-～5e-，结合电子守恒配平书写离子方程式．

解答 解：反应Ⅰ是在氢氧化钠溶液中将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6，过滤得到Na2H3IO6，加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6，过滤得到黑色Ag5IO6，加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气，过滤得到高碘酸用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2+生成MnO4-；
（1）氢氧化钠溶液中氯气将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6，反应的化学方程式为：NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl，同时生成氯化钠，加入硝酸银反应生成不溶于水的黑色Ag5IO6，反应为：Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓，滤液中生成硝酸，溶液显酸性，
故答案为：NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl；酸；
（2）上述分析可知Ag5IO6被氧化生成高碘酸，加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气，反应的化学方程式为：2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6，氯离子结合银离子生成氯化银沉淀，
故答案为：氧气；AgCl；
（3）依据化学反应的定量关系计算：NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl，Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓，2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6，计算得到，2Cl2～2Na2H3IO6～10AgNO3～2Ag5IO6～5Cl2，所以整个流程需要控制加入氯气和硝酸银的物质的量之比为n（Cl2）：n（AgNO3）=7：10，
故答案为：7：10；
（4）氧化Mn2+过程中，消耗1mol H5IO6时转移2mol电子，H5IO6～IO3-～2e-，Mn2+～MnO4-～5e-，结合电子守恒配平书写离子方程式为：2Mn2++5H5IO6=2MnO4-+5IO3-+11H++7H2O，
故答案为：2Mn2++5H5IO6=2MnO4-+5IO3-+11H++7H2O．

点评 本题考查了物质分离提纯的分析，主要是化学反应的定量关系分析计算，过程的产物判断和化学方程式的书写是解题关键，题目难度较大．

练习册系列答案
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④→②→①→③．
 编号 ① ② ③ ④
 装置    
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