Question

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

 

電解質(zhì)（填“強(qiáng)”或“弱”）
②已知H₅IO₆和MnSO₄在溶液中反應(yīng)生成高錳酸、碘酸和硫酸，反應(yīng)的離子方程式為

 

（2）25℃時(shí)，若體積為V_a、pH=a的某一元強(qiáng)酸與體積V_b、pH=b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知V_a＜V_b和a=0.5b，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)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的取值范圍是

 

．

Answer 1

分析：（1）①pH=2的高碘酸溶液與pH=12的NaOH溶液中氫離子濃度和氫氧根離子的濃度相等，氫氧化鈉是強(qiáng)堿，討論高碘酸分別為強(qiáng)酸或弱酸，根據(jù)反應(yīng)后溶液的酸堿性判斷；
②根據(jù)反應(yīng)物和生成物來(lái)書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)方程式；
（2）體積為Va、pH=a的某一元強(qiáng)酸與體積Vb、pH=b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，則有：Va?10^-a=Vb?10^b-14，結(jié)合Va＜Vb和a=0.5b進(jìn)行計(jì)算和判斷．

解答：解：（1）①pH=2的高碘酸溶液與pH=12的NaOH溶液中氫離子濃度和氫氧根離子的濃度相等，氫氧化鈉是強(qiáng)堿，等體積混合時(shí)，若溶液呈中性，說(shuō)明氫離子和氫氧根離子恰好反應(yīng)，高碘酸是強(qiáng)酸，但實(shí)際上混合溶液呈酸性，這說(shuō)明高碘酸又電離出部分氫離子，所以高碘酸是弱酸，
故答案為：弱；
②高碘酸和硫酸錳（ MnSO₄）在溶液中反應(yīng)生成高錳酸、碘酸和硫酸，該反應(yīng)中，錳元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?7價(jià)，碘元素由+7價(jià)變?yōu)?5價(jià)，所以其轉(zhuǎn)移電子數(shù)是10，再結(jié)合原子守恒配平方程式，所以其離子反應(yīng)方程式為：5H₅IO₆+2Mn²⁺=11H⁺+MnO₄^-+5IO₃^-+7H₂O，
故答案為：5H₅IO₆+2Mn²⁺=11H⁺+2MnO₄^-+5IO₃^-+7H₂O；
（2）①若a=3，則b=6，25℃時(shí)，溶液顯酸性，與題中pH=b的某一元強(qiáng)堿不符，所以a≠3，
故答案為：若a=3，則b=6，溶液顯酸性，與題意不符，故a≠3；
②若a=5，酸溶液中c（H⁺）_a=10^-5mol?L^-1，則b=10，堿溶液中c（OH^-）_b=10^-4mol?L^-1，恰好中和，則有Va?10^-a=Vb?10^b-14，

Va

Vb

=

c(OH-)b

c(H+)a

＞1，不符合題意，故a≠5，
故答案為：若a=5，則b=10，則V_a＞V_b，與題意不符；
（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

，
故答案為：

7

2

＜a＜

14

3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查酸堿混合的定性判斷和溶液PH的有關(guān)計(jì)算，題目難度較大，注意酸堿混合時(shí)酸堿物質(zhì)的量的關(guān)系以及溶液PH與c（H⁺）、（OH^-）的關(guān)系．