某小組同學(xué)制備碘酸鹽（

IO

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）并探究其性質(zhì)．
資料：①I₂可與NaOH溶液反應(yīng)生成

IO

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和I^-．
②碘酸鈣[Ca（IO₃）₂]為難溶于水、能溶于硝酸的白色固體．
③X₂的氧化性，X^-的還原性與溶液的酸堿性無關(guān)：

IO

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與氧化性隨溶液酸性增強而增強（X為Cl、Br或I）．
實驗裝置如圖（加熱與夾持裝置略）：

步驟：
Ⅰ．打開A中分液漏斗活塞，加熱固底燒瓶；一段時間后，B中溶液由無色變?yōu)樽攸S色．
Ⅱ．將B中棕黃色溶液倒入燒杯中，再加入NaOH溶液，燒杯中溶液由棕黃色變?yōu)闊o色．
（1）A裝置發(fā)生的化學(xué)方程式為

MnO₂+4HCl（濃）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

MnO₂+4HCl（濃）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）C裝置發(fā)生的離子方程式為

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（3）取少量步驟Ⅱ后所得無色溶液，加入過量鹽酸和CCl₄，振蕩后靜置，溶液分層，上層呈淺黃色，下層呈紫色．甲同學(xué)得出結(jié)論：在酸性條件下

IO

-

3

可以氧化I^-為I₂．
①乙同學(xué)認(rèn)為上述結(jié)論不合理，可能原因如下：
原因一：空氣中O₂在酸性條件下將溶液中的I^-氧化，離子方程式為

4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O

4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O

．
原因二：

HClO

HClO

（填化學(xué)式）在酸性條件下將溶液中的I^-氧化．
②為了進(jìn)一步證明在酸性條件下

IO

-

3

可氧化I^-為I₂，完成如下實驗：
?。砣∨c（3）等量的步驟Ⅱ后所得無色溶液，加入稍過量CaCl₂固體，振蕩，充分反應(yīng)后過濾得到無色溶液X和沉淀Y．
ⅱ．向無色溶液X，加入與（3）等量的鹽酸和CCl₄，振蕩后靜置，溶液分層，上、下層均幾乎無色．
ⅲ．取少量洗滌后的沉淀Y加入稀HNO₃，固體溶解，繼續(xù)加入少量KI溶液，溶液呈黃色．
ⅳ．……
a.由實驗ⅰ、ⅱ得出結(jié)論：

不含有碘酸根離子時，酸性條件下空氣中的氧氣或次氯酸未將碘離子氧化生成碘單質(zhì)

不含有碘酸根離子時，酸性條件下空氣中的氧氣或次氯酸未將碘離子氧化生成碘單質(zhì)

．
b.由實驗ⅲ和ⅳ得出結(jié)論：在酸性條件下

IO

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可以氧化I^-為I₂．補全實驗ⅳ的操作和現(xiàn)象

繼續(xù)加入過量的氯化鈣溶液，不產(chǎn)生白色沉淀或產(chǎn)生很少白色沉淀

繼續(xù)加入過量的氯化鈣溶液，不產(chǎn)生白色沉淀或產(chǎn)生很少白色沉淀

．
（4）根據(jù)實驗ⅲ得出：氧化性I₂

＜

＜

IO

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（填“＞”或“＜”），而實驗ⅰ表明I₂和

IO

-

3

的氧化性強弱關(guān)系相反，原因是

碘酸根離子的氧化性與溶液的酸堿性有關(guān)，溶液酸性越強，碘酸根離子氧化性越強

碘酸根離子的氧化性與溶液的酸堿性有關(guān)，溶液酸性越強，碘酸根離子氧化性越強

．
（5）查閱資料發(fā)現(xiàn)，

XO

-

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與相應(yīng)的X^-（X=Cl,Br）均有類似上述反應(yīng)．濃度相同時，氧化性

C

l

O

-

3

≈

B

r

O

-

3

，但濃度均為0.1mol/L的

C

l

O

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和Cl^-開始發(fā)生反應(yīng)時的pH為1，而濃度均為0.1mol/L的

B

r

O

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和Br^-開始發(fā)生反應(yīng)的pH為5．試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋兩個反應(yīng)開始發(fā)生時pH不同的原因

氯離子的還原性弱于溴離子，所以氯酸根離子氧化氯離子需要酸性更強才能氧化

氯離子的還原性弱于溴離子，所以氯酸根離子氧化氯離子需要酸性更強才能氧化

．