Question

2．将高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫红色，已知H₅IO₆在反应中发生如下过程：H₅IO₆→HIO₃．完成下列填空：
（1）将该反应的氧化剂、还原剂及配平后的系数填入正确位置．

（2）在上图中标明电子转移的方向和数目．
（3）若向H₅IO₆溶液中加入足量的下列物质，能将碘元素还原成碘离子的是b（选填序号）．
a．盐酸b．硫化氢c．溴化钠d．硫酸亚铁
（4）若向含1mol H₅IO₆ 的溶液中加入过量的过氧化氢溶液，再加入淀粉溶液，溶液变蓝，同时有大量气体产生．请写出此反应的化学方程式：2H₅IO₆+7H₂O₂=I₂+12H₂O+7O₂↑，此过程中至少可得到气体78.4L（标准状态下）．

Answer 1

分析 （1）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫红色，这说明反应中有高锰酸钾生成，因此高碘酸是氧化剂，硫酸锰是还原剂．其中I元素的化合价从+7价降低到+5价，得到2个电子，Mn元素的化合价从+2价升高到+7价，失去5个电子，所以根据电子得失守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比是5：2，电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂；
（2）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫红色，这说明反应中有高锰酸钾生成，因此高碘酸是氧化剂，硫酸锰是还原剂．其中I元素的化合价从+7价降低到+5价，得到2个电子，Mn元素的化合价从+2价升高到+7价，失去5个电子，所以根据电子得失守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比是5：2；
（3）若向H₅IO₆溶液中加入足量的下列物质，能将碘元素还原成碘离子，说明该物质具有还原性，且选项中物质生成的单质或离子氧化性要小于碘；
（4）向含1mol H₅IO₆ 的溶液中加入过量的过氧化氢溶液，再加入淀粉溶液，溶液变蓝，这说明有单质碘生成，同时有大量气体产生，该气体应该是氧气，根据反应物和生成物书写方程式；根据转移电子守恒计算．

解答 解：（1）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫红色，这说明反应中有高锰酸钾生成，因此高碘酸是氧化剂，硫酸锰是还原剂．其中I元素的化合价从+7价降低到+5价，得到2个电子，Mn元素的化合价从+2价升高到+7价，失去5个电子，所以根据电子得失守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比是5：2，电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，
所以H₅IO₆是氧化剂、MnSO₄是还原剂，且二者计量数之比为5：2，
故答案为：5H₅IO₆；2MnSO₄；
（2）高碘酸H₅IO₆加入MnSO₄溶液中可使溶液呈紫红色，这说明反应中有高锰酸钾生成，因此高碘酸是氧化剂，硫酸锰是还原剂．其中I元素的化合价从+7价降低到+5价，得到2个电子．Mn元素的化合价从+2价升高到+7价，失去5个电子，所以根据电子得失守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比是5：2，因此电子转移的方向和数目为，
故答案为：；
（3）由于氯气、单质溴以及铁离子的氧化性均强于单质碘，所以选项acd不可能将高碘酸还原为碘离子，单质碘的氧化性强于S的，因此H₂S可以把高碘酸还原为碘离子，故选b；
（4）向含1mol H₅IO₆ 的溶液中加入过量的过氧化氢溶液，再加入淀粉溶液，溶液变蓝，这说明有单质碘生成，同时有大量气体产生，该气体应该是氧气，所以反应的化学方程式为2H₅IO₆+7H₂O₂=I₂+12H₂O+7O₂↑，其中氧气的物质的量1mol÷2×7×22.4L/mol=3.5mol，在标准状况下的体积是3.5mol×22.4L/mol=78.4L，
故答案为：2H₅IO₆+7H₂O₂=I₂+12H₂O+7O₂↑；78.4．

点评 本题考查氧化还原反应的判断、配平、应用以及有关计算等，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，正确书写方程式是解本题关键，注意反应中存在原子守恒和转移电子守恒，题目难度中等．