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
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+而生成MnO
,其流程如下图所示:
(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____________________________。反应Ⅱ得到的是不溶于水的黑色Ag5IO6,过滤Ⅱ的滤液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性。
(2)无色气体的名称为________,白色滤渣的化学式为________。
(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)=________。
(4)氧化Mn2+过程中,消耗1 mol H5IO6时,转移2 mol电子,则该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析 (1)根据提示可先写出NaIO3+Cl2+NaOH―→Na2H3IO6↓+NaCl,然后根据得失电子守恒、原子守恒配平即可得到正确答案;反应Ⅱ的化学方程式为Na2H3IO6+5AgNO3===Ag5IO6↓+2NaNO3+3HNO3,可见过滤Ⅱ得到的滤液中含NaNO3与HNO3,故滤液呈酸性。(2)根据流程图信息可知,白色滤渣为AgCl,初步写出反应Ⅲ的化学方程式为Ag5IO6+Cl2+H2O―→AgCl+H5IO6+无色气体,该化学方程式中Cl元素化合价降低,必然有化合价升高的元素,经过比对发现,只能是O元素的化合价升高为0价,即无色气体为O2,配平后得到化学方程式:4Ag5IO6+10Cl2+10H2O===20AgCl+4H5IO6+5O2↑。(3)根据前面的化学方程式,可得关系式4Cl2~4Na2H3IO6~20AgNO3~(4Ag5IO6+10Cl2)~4H5IO6,故n(Cl2)∶n(AgNO3)=(4+10)∶20=7∶10。(4)H5IO6中I为+7价,根据“消耗1 mol H5IO6时,转移2 mol电子”知,H5IO6中I由+7价转化为+5价,即生成了IO
,可初步写出Mn2++H5IO6―→MnO
+IO
,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平即可得到正确答案。
答案 (1)NaIO3+Cl2+3NaOH===Na2H3IO6↓+2NaCl 酸
(2)氧气 AgCl (3)7∶10
(4)2Mn2++5H5IO6===2MnO
+5IO
+11H++7H2O