常温下，pH=2的高碘酸（HIO4）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液显酸性；0.01mol/L的碘酸（HIO3）或高锰酸（HMnO4）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液显中性．请回答下列问题

Question

常温下，pH=2的高碘酸（HIO₄）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液显酸性；0.01mol/L的碘酸（HIO₃）或高锰酸（HMnO₄）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液显中性．
请回答下列问题：
（1）高碘酸是______（填“强酸”或“弱酸”），理由是______．
（2）0.01mol/L的碘酸（HIO₃）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液中IO₃^-与Na+的浓度关系是______（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）已知高碘酸和硫酸锰在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸，此反应中的还原剂是______（写化学式），该反应的离子方程式为______．

Answer 1

（1）pH=2的高碘酸溶液与pH=12的NaOH溶液中氢离子浓度和氢氧根离子的浓度相等，氢氧化钠是强碱，等体积混合时，若溶液呈中性，说明氢离子和氢氧根离子恰好反应，高碘酸是强酸，但实际上混合溶液呈酸性，这说明高碘酸又电离出部分氢离子，所以高碘酸是弱酸，
故答案为：弱酸；pH=2的高碘酸电离出的c（H⁺）和pH=2的NaOH溶液电离出的c（OH^-）相等，且两者体积相等，但所得溶液显酸性，则高碘酸必定是不完全电离，所以高碘酸是弱酸；
（2）由0.01mol/L的碘酸（HIO₃）或高锰酸（HMnO₄）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液显中性，说明碘酸（HIO₃）或高锰酸（HMnO₄）都是强酸，0.01mol/L的碘酸（HIO₃）溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，两者恰好完全反应，生成碘酸钠，是强酸强碱盐，溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），电荷守恒知，c（IO₃^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），所以液中IO₃^-与Na+的浓度相等，故答案为：等于；
（3）高碘酸和硫酸锰在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸，反应中Mn元素的化合价升高，则MnSO₄为还原剂，在酸性条件下高碘酸和锰离子发生氧化还原反应生成生成高锰酸、碘酸和硫酸，所以离子方程式为2Mn²⁺+5HIO₄+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+11H⁺，故答案为：MnSO₄；2Mn²⁺+5HIO₄+3H₂O═2MnO₄^-+5IO₃^-+11H⁺．