题目内容
【题目】I．配平__KMnO4 +__HCl=__KCl +__MnCl2 +__Cl2 ↑+__H2O反应方程式，若有1mol氧化剂参加反应，则被氧化的HCl的物质的量___，转移的电子数目___。
II．推理在问题解决过程中常涉及到。同学们要学会从实验数据、物质已知的性质、题给信息等各种渠道收集证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于这些证据进行分析推理，最后形成科学结论。
有无色溶液，可能含有K+、SO42-、CO32-、NH4+、Cl-、Ba2+、Cu2+中的一种或几种，按以下步骤进行实验：
①取100ml溶液往其中加入足量稀硫酸，有0.224L(标况下)气体产生；
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO3)2溶液，有4.2g白色沉淀生成；
③继续向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生刺激性气味的气体0.672L(标况下)；根据以上事实判断：
（1）肯定存在的是___。
（2）肯定不存在的是___。
（3）不能确定是否存在的是___。
【答案】2 16 2 2 5 8 5mol 5NA CO32-、SO42-、NH4+、K+ Cu2+、Ba2+ Cl-
【解析】
I．反应KMnO4中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，HCl中Cl的化合价从-1价升高到0价，结合电子守恒和原子守恒配平；
II．①无色溶液，说明不含Cu2+，加入稀硫酸产生气体，说明含有碳酸根，则溶液中不能有钡离子；
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀为硫酸钡，证明溶液中含硫酸根；
③继续向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生刺激性气味的气体为氨气，证明溶液中含铵根，再通过定量计算，根据溶液呈电中性判断溶液中其他离子。
I．反应KMnO4中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，HCl中Cl的化合价从-1价升高到0价，根据得失电子守恒KMnO4的系数为2，Cl2的系数为5，根据物料守恒配平其它物质前面的系数为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，由反应可知：KMnO4为氧化剂，且2molKMnO4完全参加反应，将生成5molCl2，即有10molHCl被氧化，转移电子的物质的量为10mol，则若有1mol氧化剂参加反应，则被氧化的HCl的物质的量为10mol×
=5mol，转移的电子数目10mol××NAmol-1=5NA；
II．①无色溶液，说明不含Cu2+，加入稀硫酸产生气体，说明含有碳酸根，则溶液中不能有钡离子；
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀为硫酸钡，证明溶液中含硫酸根；
③继续向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生刺激性气味的气体为氨气，证明溶液中含铵根；
加稀硫酸产生二氧化碳0.224L(标况下)，则n(CO32-)=n(CO2)=
=0.01mol；
滴加足量Ba(NO3)2溶液，产生4.2g硫酸钡，则n(SO42-)=n(BaSO4)=
=0.018mol；
向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生氨气0.672L(标况下)，则n(NH4+)=n(NH3)=
=0.03mol；
根据电荷守恒，已确定的阴离子所带负电荷：0.01mol×2+0.018mol×2=0.056mol，已确定的阳离子所带正电荷：0.03mol，溶液呈电中性，所以溶液中一定含有另一种阳离子钾离子，阴离子氯离子不能确定；
(1)由上述分析可知溶液中肯定存在的离子是：CO32-、SO42-、NH4+、K+；
(2)由上述分析可知溶液中不存在的离子是：Cu2+，Ba2+；
(3)由上述分析可知不能确定是否存在氯离子。
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