Question

2．（1）某無色透明溶液可能存在Na⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、NO₃^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₄^2-中的幾種離子，現(xiàn)有如下操作：
Ⅰ、取適量該溶液加入CaCl₂溶液無沉淀，繼續(xù)滴加鹽酸產(chǎn)生無色無味的氣體．
Ⅱ、另取該溶液滴加少量的NaOH溶液有白色沉淀生成．
試回答下列問題：
①該溶液中一定存在的離子有Ba²⁺、HCO₃^-，一定不存在的離子Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-．不能確定的離子有Na⁺、NO₃^-，其中陽離子的鑒別方法是焰色反應(yīng)
②用一個離子方程式表示操作Ⅱ的實驗現(xiàn)象：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．
（2）將高錳酸鉀逐滴加入到硫化鉀溶液中發(fā)生如下反應(yīng)，其中K₂SO₄和S的物質(zhì)的量之比為3：2．完成下列化學(xué)方程式：
①28KMnO₄+5K₂S+24KOH═28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O．
②若生成6.4g單質(zhì)硫，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.8mol．

Answer 1

分析 （1）①三價鐵離子為黃色，溶液為無色透明，則一定不含有Fe³⁺，而硫酸鈣為微溶物、碳酸鈣為沉淀，硫酸根離子與鋇離子能夠反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，碳酸氫根離子能夠與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子，碳酸根離子與鋇離子結(jié)合生成沉淀，依據(jù)焰色反應(yīng)可以確定所含金屬離子，據(jù)此分析；
②碳酸氫根離子能夠與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子，碳酸根離子與鋇離子結(jié)合生成沉淀；
（2）①反應(yīng)中Mn元素從+7價降為+6價，S 元素從-2價升高到+6價和0價，依據(jù)K₂SO₄和S的物質(zhì)的量之比為3：2，所以5mol硫化鉀生成硫酸鉀和硫單質(zhì)失去28mol電子，依據(jù)得失電子守恒、原子個數(shù)守恒配平方程式；
②依據(jù)方程式28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O可知，生成2molS，消耗28mol高錳酸鉀，失去電子總數(shù)28mol×（7-6）=28mol，據(jù)此計算；

解答 解：（1）①三價鐵離子為黃色，溶液為無色透明，則一定不含有Fe³⁺，
Ⅰ、取適量該溶液加入CaCl₂溶液無沉淀，繼續(xù)滴加鹽酸產(chǎn)生無色無味的氣體，說明不含碳酸根離子、含有碳酸氫根離子；
Ⅱ、另取該溶液滴加少量的NaOH溶液有白色沉淀生成，生成的沉淀只能為碳酸鋇沉淀，溶液中一定含有鋇離子，一定不含有硫酸根離子，鈉離子、硝酸根離子不能確定；
所以一定含有的離子為：Ba²⁺、HCO₃^-；一定不含的離子為：Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；不確定是：Na⁺、NO₃^-；
鈉元素灼燒呈黃色火焰，所以通過焰色反應(yīng)可以確定是否含有鈉離子；
故答案為：Ba²⁺、HCO₃^-；Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；Na⁺、NO₃^-；，焰色反應(yīng)；
②碳酸氫根離子能夠與氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子，碳酸根離子與鋇離子結(jié)合生成沉淀，反應(yīng)的離子方程式：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
故答案為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
（2）①反應(yīng)中Mn元素從+7價降為+6價，S 元素從-2價升高到+6價和0價，依據(jù)K₂SO₄和S的物質(zhì)的量之比為3：2，所以5mol硫化鉀生成硫酸鉀和硫單質(zhì)失去28mol電子，得失電子的最小公倍數(shù)是28，所以高錳酸鉀的計量數(shù)是28，硫化鉀的計量數(shù)是5，依據(jù)原子個數(shù)守恒可知反應(yīng)方程式：28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O；
故答案為：28　5　24KOH　28　3　2　12H₂O；
②依據(jù)方程式28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O可知，生成2molS，消耗28mol高錳酸鉀，失去電子總數(shù)28mol×（7-6）=28mol，則若生成6.4g單質(zhì)硫，物質(zhì)的量為0.2mol，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.8mol；
故答案為：2.8mol．

點評 本題考查了離子的鑒別、氧化還原方程式的配平，熟悉常見離子的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度中等．