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

 

（2）25℃時，若體積為V_a、pH=a的某一元強酸與體積V_b、pH=b的某一元強堿混合，恰好中和，且已知V_a＜V_b和a=0.5b，請填寫下列空白：
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，氫氧化鈉是強堿，討論高碘酸分別為強酸或弱酸，根據反應后溶液的酸堿性判斷；
②根據反應物和生成物來書寫離子反應方程式；
（2）體積為Va、pH=a的某一元強酸與體積Vb、pH=b的某一元強堿混合，恰好中和，則有：Va?10^-a=Vb?10^b-14，結合Va＜Vb和a=0.5b進行計算和判斷．

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，氫氧化鈉是強堿，等體積混合時，若溶液呈中性，說明氫離子和氫氧根離子恰好反應，高碘酸是強酸，但實際上混合溶液呈酸性，這說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）在溶液中反應生成高錳酸、碘酸和硫酸，該反應中，錳元素化合價由+2價變為+7價，碘元素由+7價變為+5價，所以其轉移電子數是10，再結合原子守恒配平方程式，所以其離子反應方程式為：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，溶液顯酸性，與題中pH=b的某一元強堿不符，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

．

點評：本題考查酸堿混合的定性判斷和溶液PH的有關計算，題目難度較大，注意酸堿混合時酸堿物質的量的關系以及溶液PH與c（H⁺）、（OH^-）的關系．