Question

（Ⅰ）有一无色溶液，其中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-离子的几种，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如图所示：

请根据上图推断：
（1）原溶液中一定存在的离子有

 

．
（2）写出实验④中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式：

 

．
（3）实验③中产生无色无味气体所发生的化学方程式为：

 

．
（Ⅱ）已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去．现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl₂、H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄七种物质：
（4）该反应中，化合价升高的反应物是

 

．
（5）上述反应中，1mol氧化剂在反应中得到电子的数目为

 

mol．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计,氧化还原反应

专题：物质检验鉴别题,氧化还原反应专题

分析：（Ⅰ）根据题干信息“无色溶液”可以判定，一定没有有色离子：Fe3+、Fe2+、Cu2+； 由①可知一定没有K+；②中加稀盐酸和氯化钡溶液仍有沉淀，可知一定存在SO42-；③中得到无色无味的气体，可以判定一定没有NH4+；④可以推断一定含有Mg2+、Al3+，由于，Mg2+和 CO32- 不能共存，所以一定没有 CO32-；
（Ⅱ）将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则发生HCl与KMnO4的氧化还原反应；则七种物质发生KCl+KMnO4+H2SO4→MnSO4+K2SO4+Cl2+H2O，Mn元素的化合价降低，Cl元素的化合价升高，以此来解答．

解答： 解：（Ⅰ）根据题干信息“无色溶液”可以判定，一定没有有色离子：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺； 由①可知一定没有K⁺；②中加稀盐酸和氯化钡溶液仍有沉淀，可知一定存在SO₄^2-；③中得到无色无味的气体，可以判定一定没有NH₄⁺；④可以推断一定含有Mg²⁺、Al³⁺，由于^_Mg2+和 CO₃^2- 不能共存，所以一定没有 CO₃^2-；
（1）由以上分析可知，原溶液中一定存在的离子有Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，故答案为：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；
（2）实验④中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）无色无味气体无i氧气，由过氧化钠和水反应生成，方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（Ⅱ）将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则发生HCl与KMnO₄的氧化还原反应，则七种物质发生KCl+KMnO₄+H₂SO₄→MnSO₄+K₂SO₄+Cl₂+H₂O，
（4）Cl元素的化合价升高，则KCl为还原剂，故答案为：KCl；
（5）Mn元素的化合价降低，KMnO₄为氧化剂，1mol氧化剂得到1mol×（7-2）=5mol电子，故答案为：5．

点评：本题考查较为综合，涉及焰色反应、常见的有色离子、离子的水解、离子反应的条件，Al（OH）₃的化学性质，以及氧化还原反应等知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握离子的性质以及氧化还原反应的判断和计算，题目难度中等．