某小组同学制备碘酸盐（

IO

-

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）并探究其性质．
资料：①I₂可与NaOH溶液反应生成

IO

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和I^-．
②碘酸钙[Ca（IO₃）₂]为难溶于水、能溶于硝酸的白色固体．
③X₂的氧化性，X^-的还原性与溶液的酸碱性无关：

IO

-

3

与氧化性随溶液酸性增强而增强（X为Cl、Br或I）．
实验装置如图（加热与夹持装置略）：

步骤：
Ⅰ．打开A中分液漏斗活塞，加热固底烧瓶；一段时间后，B中溶液由无色变为棕黄色．
Ⅱ．将B中棕黄色溶液倒入烧杯中，再加入NaOH溶液，烧杯中溶液由棕黄色变为无色．
（1）A装置发生的化学方程式为

MnO₂+4HCl（浓）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

MnO₂+4HCl（浓）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）C装置发生的离子方程式为

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（3）取少量步骤Ⅱ后所得无色溶液，加入过量盐酸和CCl₄，振荡后静置，溶液分层，上层呈浅黄色，下层呈紫色．甲同学得出结论：在酸性条件下

IO

-

3

可以氧化I^-为I₂．
①乙同学认为上述结论不合理，可能原因如下：
原因一：空气中O₂在酸性条件下将溶液中的I^-氧化，离子方程式为

4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O

4I^-+O₂+4H⁺=2I₂+2H₂O

．
原因二：

HClO

HClO

（填化学式）在酸性条件下将溶液中的I^-氧化．
②为了进一步证明在酸性条件下

IO

-

3

可氧化I^-为I₂，完成如下实验：
ⅰ．另取与（3）等量的步骤Ⅱ后所得无色溶液，加入稍过量CaCl₂固体，振荡，充分反应后过滤得到无色溶液X和沉淀Y．
ⅱ．向无色溶液X，加入与（3）等量的盐酸和CCl₄，振荡后静置，溶液分层，上、下层均几乎无色．
ⅲ．取少量洗涤后的沉淀Y加入稀HNO₃，固体溶解，继续加入少量KI溶液，溶液呈黄色．
ⅳ．……
a.由实验ⅰ、ⅱ得出结论：

不含有碘酸根离子时，酸性条件下空气中的氧气或次氯酸未将碘离子氧化生成碘单质

不含有碘酸根离子时，酸性条件下空气中的氧气或次氯酸未将碘离子氧化生成碘单质

．
b.由实验ⅲ和ⅳ得出结论：在酸性条件下

IO

-

3

可以氧化I^-为I₂．补全实验ⅳ的操作和现象

继续加入过量的氯化钙溶液，不产生白色沉淀或产生很少白色沉淀

继续加入过量的氯化钙溶液，不产生白色沉淀或产生很少白色沉淀

．
（4）根据实验ⅲ得出：氧化性I₂

＜

＜

IO

-

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（填“＞”或“＜”），而实验ⅰ表明I₂和

IO

-

3

的氧化性强弱关系相反，原因是

碘酸根离子的氧化性与溶液的酸碱性有关，溶液酸性越强，碘酸根离子氧化性越强

碘酸根离子的氧化性与溶液的酸碱性有关，溶液酸性越强，碘酸根离子氧化性越强

．
（5）查阅资料发现，

XO

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与相应的X^-（X=Cl,Br）均有类似上述反应．浓度相同时，氧化性

C

l

O

-

3

≈

B

r

O

-

3

，但浓度均为0.1mol/L的

C

l

O

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和Cl^-开始发生反应时的pH为1，而浓度均为0.1mol/L的

B

r

O

-

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和Br^-开始发生反应的pH为5．试从原子结构的角度解释两个反应开始发生时pH不同的原因

氯离子的还原性弱于溴离子，所以氯酸根离子氧化氯离子需要酸性更强才能氧化

氯离子的还原性弱于溴离子，所以氯酸根离子氧化氯离子需要酸性更强才能氧化

．