Question

（1）已知pH=2的高碘酸（H₅IO₆）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈酸性：0.01mol?L^-1的HIO₃或HMnO₄溶液与pH=12的Ba（OH）₂溶液等体积混合所得溶液均呈中性．
①H₅IO₆是

 

电解质（填“强”或“弱”）
②已知H₅IO₆和MnSO₄在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸，反应的离子方程式为

 

（2）25℃时，若体积为V_a、pH=a的某一元强酸与体积V_b、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知V_a＜V_b和a=0.5b，请填写下列空白：
①a值不可能等于3，其理由是

 

②a值可否等于5

 

（填“可”或“否”），其理由是

 

③a的取值范围是

 

．

Answer 1

分析：（1）①pH=2的高碘酸溶液与pH=12的NaOH溶液中氢离子浓度和氢氧根离子的浓度相等，氢氧化钠是强碱，讨论高碘酸分别为强酸或弱酸，根据反应后溶液的酸碱性判断；
②根据反应物和生成物来书写离子反应方程式；
（2）体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，则有：Va?10^-a=Vb?10^b-14，结合Va＜Vb和a=0.5b进行计算和判断．

解答：解：（1）①pH=2的高碘酸溶液与pH=12的NaOH溶液中氢离子浓度和氢氧根离子的浓度相等，氢氧化钠是强碱，等体积混合时，若溶液呈中性，说明氢离子和氢氧根离子恰好反应，高碘酸是强酸，但实际上混合溶液呈酸性，这说明高碘酸又电离出部分氢离子，所以高碘酸是弱酸，
故答案为：弱；
②高碘酸和硫酸锰（ MnSO₄）在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸，该反应中，锰元素化合价由+2价变为+7价，碘元素由+7价变为+5价，所以其转移电子数是10，再结合原子守恒配平方程式，所以其离子反应方程式为：5H₅IO₆+2Mn²⁺=11H⁺+MnO₄^-+5IO₃^-+7H₂O，
故答案为：5H₅IO₆+2Mn²⁺=11H⁺+2MnO₄^-+5IO₃^-+7H₂O；
（2）①若a=3，则b=6，25℃时，溶液显酸性，与题中pH=b的某一元强碱不符，所以a≠3，
故答案为：若a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3；
②若a=5，酸溶液中c（H⁺）_a=10^-5mol?L^-1，则b=10，碱溶液中c（OH^-）_b=10^-4mol?L^-1，恰好中和，则有Va?10^-a=Vb?10^b-14，

Va

Vb

=

c(OH-)b

c(H+)a

＞1，不符合题意，故a≠5，
故答案为：若a=5，则b=10，则V_a＞V_b，与题意不符；
（3）

Va

Vb

=

c(OH-)b

c(H+)a

=

10-14 c(H+)a

c(H+)a

10（a+b-14）＜1，
所以（a+b-14）＜0，而a=0.5b，
即3a＜14，a＜

14

3

，
又pH=b=2a＞7，a＞

7

2

，
所以

7

2

＜a＜

14

3

，
故答案为：

7

2

＜a＜

14

3

．

点评：本题考查酸碱混合的定性判断和溶液PH的有关计算，题目难度较大，注意酸碱混合时酸碱物质的量的关系以及溶液PH与c（H⁺）、（OH^-）的关系．