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

（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）

【解析】

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。

考点：考查氧化还原反应的有关判断、应用、计算以及电极产物的判断等