Question

2．（1）某无色透明溶液可能存在Na⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、NO₃^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₄^2-中的几种离子，现有如下操作：
Ⅰ、取适量该溶液加入CaCl₂溶液无沉淀，继续滴加盐酸产生无色无味的气体．
Ⅱ、另取该溶液滴加少量的NaOH溶液有白色沉淀生成．
试回答下列问题：
①该溶液中一定存在的离子有Ba²⁺、HCO₃^-，一定不存在的离子Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-．不能确定的离子有Na⁺、NO₃^-，其中阳离子的鉴别方法是焰色反应
②用一个离子方程式表示操作Ⅱ的实验现象：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．
（2）将高锰酸钾逐滴加入到硫化钾溶液中发生如下反应，其中K₂SO₄和S的物质的量之比为3：2．完成下列化学方程式：
①28KMnO₄+5K₂S+24KOH═28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O．
②若生成6.4g单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为2.8mol．

Answer 1

分析 （1）①三价铁离子为黄色，溶液为无色透明，则一定不含有Fe³⁺，而硫酸钙为微溶物、碳酸钙为沉淀，硫酸根离子与钡离子能够反应生成硫酸钡沉淀，碳酸氢根离子能够与氢氧根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子与钡离子结合生成沉淀，依据焰色反应可以确定所含金属离子，据此分析；
②碳酸氢根离子能够与氢氧根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子与钡离子结合生成沉淀；
（2）①反应中Mn元素从+7价降为+6价，S 元素从-2价升高到+6价和0价，依据K₂SO₄和S的物质的量之比为3：2，所以5mol硫化钾生成硫酸钾和硫单质失去28mol电子，依据得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式；
②依据方程式28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O可知，生成2molS，消耗28mol高锰酸钾，失去电子总数28mol×（7-6）=28mol，据此计算；

解答 解：（1）①三价铁离子为黄色，溶液为无色透明，则一定不含有Fe³⁺，
Ⅰ、取适量该溶液加入CaCl₂溶液无沉淀，继续滴加盐酸产生无色无味的气体，说明不含碳酸根离子、含有碳酸氢根离子；
Ⅱ、另取该溶液滴加少量的NaOH溶液有白色沉淀生成，生成的沉淀只能为碳酸钡沉淀，溶液中一定含有钡离子，一定不含有硫酸根离子，钠离子、硝酸根离子不能确定；
所以一定含有的离子为：Ba²⁺、HCO₃^-；一定不含的离子为：Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；不确定是：Na⁺、NO₃^-；
钠元素灼烧呈黄色火焰，所以通过焰色反应可以确定是否含有钠离子；
故答案为：Ba²⁺、HCO₃^-；Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；Na⁺、NO₃^-；，焰色反应；
②碳酸氢根离子能够与氢氧根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子与钡离子结合生成沉淀，反应的离子方程式：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
故答案为：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
（2）①反应中Mn元素从+7价降为+6价，S 元素从-2价升高到+6价和0价，依据K₂SO₄和S的物质的量之比为3：2，所以5mol硫化钾生成硫酸钾和硫单质失去28mol电子，得失电子的最小公倍数是28，所以高锰酸钾的计量数是28，硫化钾的计量数是5，依据原子个数守恒可知反应方程式：28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O；
故答案为：28　5　24KOH　28　3　2　12H₂O；
②依据方程式28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O可知，生成2molS，消耗28mol高锰酸钾，失去电子总数28mol×（7-6）=28mol，则若生成6.4g单质硫，物质的量为0.2mol，反应过程中转移电子的物质的量为2.8mol；
故答案为：2.8mol．

点评 本题考查了离子的鉴别、氧化还原方程式的配平，熟悉常见离子的性质、氧化还原反应得失电子守恒规律是解题关键，题目难度中等．