高碘酸与硫酸锰反应怎么配平
化学方程式:5 H5IO6 + 2 MnSO4 == 5 HIO3 + 2 HMnO4 + 2 H2SO4 + 7 H2O离子方程式:5 H5IO6 + 2 Mn(2+) == 5 IO3(-) + 2 MnO4(-) + 11 H(+) + 7 H2O 严格来讲,高碘酸的化学式为“H5IO6”,不是“HIO4”。“H5IO6”是正高碘酸,“HIO4”是偏高碘酸。
高锰酸钾和双氧水的反应与反应条件有关。
1、酸性环境,在硫酸存在的条件下,双氧水与高高锰酸钾反应生成硫酸锰、硫酸钾水和氧气。反应的化学方程式见下图:
2、非酸性环境下,反应比较复杂,可能会有多种反应路径,如生成二氧化锰、氢氧化钾和氧气
或者生成二氧化锰、氢氧化钾、水和氧气
还有可能生成锰酸钾,具体情况与温度、反应物质的量及溶液的pH有关。情况复杂,没有找到相关研究资料。
MnSO4为固体
5(IO6)5- + 2MnSO4 + 14H+ = 5IO3- + 2MnO4- + 7H2O + 2(SO4)2-
MnSO4为溶液
5(IO6)5- + 2Mn2+ + 14H+ = 5IO3- + 2MnO4- + 7H2O
高碘酸和硫酸锰( MnSO4)在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸,该反应中,锰元素化合价由+2价变为+7价,碘元素由+7价变为+5价,所以其转移电子数是10,再结合原子守恒配平方程式,所以其离子反应方程式为:5H5IO6+2Mn2+=11H++MnO4-+5IO3-+7H2O,
故答案为:弱酸;由于高碘酸溶液的c(H+)与NaOH溶液的c(OH-)相等,二者等体积混合后,混合液显酸性,说明酸过量,原高碘酸溶液中只有一部分高碘酸的分子发生了电离,所以高碘酸是弱酸;5H5IO6+2Mn2+=11H++MnO4-+5IO3-+7H2O;
(2)相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比,开始时,左右两室的体积之比为3:4,则气体的物质的量之比为3:4,所以左室中混合气体的物质的量为3mol,右室反应后体积变为容器体积的
| 1 |
| 2 |
设反应后三氧化硫的物质的量是y,
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)物质的量减少
2 1
y (4-3)mol
y=
| 2×(4?3)mol |
| 1 |
左室反应前后气体的物质的量不变,则压强对其无影响,导致平衡不移动,所以达到新平衡时CO的物质的量分数不变;
左室压强增大,导致活塞向右移动,则右边压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,则平衡向正反应方向移动,所以二氧化硫的物质的量分数减小,
故答案为:2;不变;减小.
| (1)弱酸;pH=2的高碘酸电离出的c(H + )和pH=12的NaOH溶液电离出的c(OH - )相等,且两者体积相等,但溶液显酸性,则高碘酸必定是不完全电离,所以高碘酸是弱酸 (2)等于 (3)MnSO 4 ;2Mn 2+ +5HIO 4 +3H 2 O=2MnO 4- +5IO 3 - +11H + |
常温下,已知pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液显酸性。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,所得混合溶液显中性。请回答下列问题:
(1)高碘酸是(填“强酸”或“弱酸”),理由是 。在Na5IO6溶液中c(IO65-)、c(Na+)、c(H+)、c(OH-)由大到小的顺序是。
(2)已知高碘酸是白色晶体,熔融时分解的含碘物质为碘酸。写出高碘酸熔融时分解的化学方程式 。
(3)已知高碘酸和硫酸锰(MnSO4)在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸,此反应的氧化剂是。反应的离子方程式可表示为。试比较高碘酸和高锰酸的氧化性强弱
答案 (1)弱酸(2分);由于高碘酸溶液中的c(H+)与NaOH溶液中的c(OH-)相等,二者等体积混合后,混合溶液显酸性,说明酸过量,原高碘酸溶液中只有一部分高碘酸的分子发生了电离,所以高碘酸是弱酸(3分)。c(Na+)、c(IO65-)、c(OH-)、c(H+)
(2) 2H5IO6=2HIO3+O2↑+4H2O
(3)高碘酸(2分);5H5IO6+2Mn2+=2MnO4-+5IO3-+7H2O+11H+(3分);H5IO6>HMnO4
氢碘酸的酸性>氢溴酸>盐酸>氢氟酸,因此氢碘酸是强酸。
(2)失电子的反应物就是还原剂(其化合价升高),根据这个可以确定此反应的还原剂是硫酸锰。先配平写出化学方程式3H2O+5HIO4+2MnSO4=2HMnO4+5HIO3+2H2SO4,再将它写成离子方程式3H2O+5IO4-+2Mn2+ =6H+ +2MnO4- +IO3-
已知pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液显酸性,可以推出——高碘酸(H5IO6)是弱酸,要书写化学式,不能写成离子形式
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,所得混合溶液显中性,可以推出——碘酸(HIO3)或高锰酸(HMnO4)是强酸,要写成离子形式
本章重点介绍各类重要氧化剂的用途
。
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第四章氧化反应
一、碳碳双键的氧化
二、醇的氧化
三、邻二醇的氧化
四、醛酮的氧化
本章导航
Department of Material and Engineering, Soochow University 1 环氧化反应
第三章氧化反应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
(1)基本反应
在惰性溶剂(如氯仿、二氯甲烷、乙醚、苯)中
过氧酸(如过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸、过氧三氟乙酸、过氧乙酸)
反应具有立体选择性,过酸通常优先作用于空间障碍小的一边,并得到顺式加成物。
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1 环氧化反应
如果空间情况差别不大,则得到两种产物的混合物。
反应机理为过氧酸对碳-碳双键进行亲电进攻。
过氧酸的活性次序为:过氧三氟乙酸>间氯过氧苯甲酸>过氧甲酸>过氧苯甲酸>过氧乙酸。
末端单取代烯烃、 -不饱和酸及其酯环氧化反应速度较慢。
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2 顺式双羟基化反应
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一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
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Department of Material and Engineering, Soochow University 1 环氧化反应
α,β-不饱和酮反应时,只能用过氧化氢或叔丁基过氧化氢(t-Bu -OOH )在碱性介质中进行。
第三章氧化
反
应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
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1 环氧化反应
(2)环氧化合物的用途
在酸或碱存在下可水解成反式邻二醇或其单酯
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3 臭氧化反应
1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
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Department of Material and Engineering, Soochow University 1 环氧化反应
用Lewis 酸处理转变成羰基化合物
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基本反应
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1 环氧化反应
有氧或卤素取代的烯烃,生成的环氧化合物比较活泼,会发生重排,生成α-卤代酮或α-酰氧基酮。
第三章氧化反应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应
1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
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Department of Material and Engineering, Soochow University 1 环氧化反应
环氧化合物被金属氢化物还原开环生成醇。
☞若以氢化铝锂还原,通常负氢进攻少取代的环氧碳,生成多取代的醇。
☞若用氢化铝锂和三氯化铝的混合物作还原剂,由于反应的活性质体是铝烷,它具有Lewis 酸性质,使负氢加到多取代的环氧碳上,生成少取代的醇。
第三
章氧化
反应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应1 环氧化反应
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基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
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1 环氧化反应
非亲核性的强碱性试剂如二乙基胺基锂可催化环氧化合物重排成烯丙醇。
☞反应中,强碱首先夺取与环氧环相邻的碳原子上的氢。☞如果是不对称的环氧化合物,反应具有良好的区域选择性,优先生成少取代双键。
第三章氧化反应
2 顺式双羟基化反应
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1 环氧化反应
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环氧化合物的用途
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Department of Material and Engineering, Soochow University 2 顺式双羟基化反应
(1)碱性高锰酸钾可使烯烃发生顺式双羟化。
☞为了防止二醇的进一步氧化,通常将烯烃溶于稀碳酸钠或氢氧化钠中,然后在室温或更低温度下用适量的稀高锰
酸钾处理。
☞非水溶性烯烃可采用相转移催化法,使烯烃的氧化在两相体系中反应。
第三章氧化反应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
2
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2 顺式双羟基化反应
(2)四氧化锇氧化。
☞烯烃加到OsO 4的乙醚溶液中,迅速反应得到环状的锇酸酯(沉淀)。
☞该反应常用吡啶催化。
☞生成的锇酸酯随后用Na 2SO 3水溶液水解,得顺式邻二醇。
第三章氧化反应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应
1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
2
1
Department of Material and Engineering, Soochow University 3 臭氧化反应
☞臭氧化反应通常是将含有7-15%臭氧的氧气流直接通入反应液中,在低温下反应。
☞常用的溶剂是冰醋酸、乙酸乙酯、四氯化碳、氯仿等。☞臭氧与双键结合生成的臭氧化物一般是粘稠的液体,不稳定,易分解,故不经分离直接进行下一步反应,还原水解成醛和酮。
第三
章氧化反应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
2
1Department of Material and Engineering, Soochow University
3 臭氧化反应
☞还原可用锌加稀酸或催化氢化。但在这两种情况下醛的产率都不高。
☞用二甲硫醚的甲醇溶液还原,可得到高产率的醛。这一试剂具有高度的选择性,分子中的硝基、羰基不受影响。
第三章氧化反应
2 顺式双羟基化反应
3 臭氧化反应
1 环氧化反应
一、碳碳双键的氧化
基本反应
环氧化合物的用途
高锰酸钾氧化四氧化锇氧化
2
1Department of Material and Engineering, Soochow University 1 铬离子的氧化剂
第三章氧化反应
2 活性二氧化锰
3 二甲亚砜和亲电试剂提供的氧化剂
1 铬离子的氧化剂二、醇的氧化
Jones 试剂(铬酸盐的酸性水溶液)
☞为了使不饱和醇氧化成不饱和醛酮,常用Jones 试剂(铬酸盐的酸性水溶液)滴加到醇的丙酮溶液中。反应在室温或更低的温度下进行,以避免双键的重排。
☞饱和醇常用Jones 试剂,不饱和醇常用铬酐和醋酸。
4 Oppenauer 氧化213
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1 铬离子的氧化剂
Collins 试剂
铬酸酐与吡啶生成的络合物(CrO 3·2Py )
☞试剂,用于氧化含有对酸性氧化剂敏感基团(如环氧基、缩醛基等)的底物。
☞使用方法是把CrO 3加到吡啶的二氯甲烷溶液中,然后将醇加入,反应进行迅速,产率高。
第三章氧化反应
2 活性二氧化锰
3 二甲亚砜和亲电试剂提供的氧化剂
1 铬离子的氧化剂二、醇的氧化
4 Oppenauer 氧化213
Department of Material and Engineering, Soochow University 1 铬离子的氧化剂
PCC 试剂(CrO 3·HCl·Py 络合物)
☞该试剂由铬酸酐溶于盐酸再加入吡啶,悬浮于二氯甲烷或DMF 中使用。
☞是一种温和的氧化剂,适于不饱和醇的氧化,双键在
反应中不受影响。
第三章氧化反应
2 活性二氧化锰
3 二甲亚砜和亲电试剂提供的氧化剂
1 铬离子的氧化剂二、醇的氧化
4 Oppenauer 氧化213
Department of Material and Engineering, Soochow University
2 活性二氧化锰
☞活性二氧化锰通常是由硫酸锰和高锰酸钾在碱性水溶液中反应生成,经过滤、水洗、干燥制得。
☞这是一种温和的氧化剂,特别适用于氧化烯丙醇。
☞反应可在烃(石油醚、苯)、卤代烃(氯仿、二氯甲烷、四氯化碳)、醚(乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环)、丙酮中进行。
第三章氧化反应
2 活性二氧化锰
3 二甲亚砜和亲电试剂提供的氧化剂
1 铬离子的氧化剂二、醇的氧化
4 Oppenauer 氧化Department of Material and Engineering, Soochow University 3 二甲亚砜和亲电试剂提供的氧化剂
☞亲电试剂有:三氟醋酐、二环己基碳二亚胺(DCC
)、草酰氯及三氧化硫等。
☞这一方法反应条件温和,适用于含对酸敏感基团的醇的氧化。
☞草酰氯与DMSO
作氧化剂的反应叫作Swern 氧化,尤为常
用。
第三章氧化反应
2 活性二氧化锰
3 二甲亚砜和亲电试剂提供的氧化剂
1 铬离子的氧化剂二、醇的氧化
4 Oppenauer 氧化Department of Material and Engineering, Soochow University
4 Oppenauer氧化
☞在酮类化合物(如丙酮)存在下,用醇铝(通常是异丙醇铝)催化可使醇脱氢氧化成酮。
☞该反应特别适用于含有碳-碳双键和酚羟基的醇。反应中碳-碳双键和酚羟基均不受影响。
第三章氧化反应
2 活性二氧化锰
3 二甲亚砜和亲电试剂提供的氧化剂
1 铬离子的氧化剂二、醇的氧化
4 Oppenauer 氧化
Department of Material and Engineering, Soochow University ☞邻位二醇可氧化断裂碳-碳键。常用的氧化剂是四醋酸铅和高碘酸。
第三章氧化反应
三、邻二醇的氧化
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1 氧化生成羧酸
第三章氧化反应
2 Baeyer-Villiger 氧化
1 氧化生成羧酸四、醛酮的氧化
醛能被Mn(VII)和Cr(VI)氧化。
弱的氧化剂H 2O 2、Ag 2O 、空气
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