Question

【題目】Na2S2O4俗稱保險粉，常用做紡織工業的漂白劑、脫色劑等。某科研小組制備并探究其性質。

資料：Na2S2O4易溶于水，具有極強的還原性，易被空氣氧化，在堿性介質中穩定。

Ⅰ．制備Na2S2O4(加熱等輔助儀器略去)

(1)儀器①的名稱是______。

(2)B裝置用于制備Na2S2O4。第一步反應：Zn+2SO2 ZnS2O4；第二步，加入NaOH溶液，于28～35℃下反應生成Na2S2O4，該步反應的化學方程式為______。

(3)B裝置反應前，先進行的實驗操作是______。

(4)反應后除去B中的沉淀，在濾液中加入一定量的NaCl固體攪拌，有Na2S2O4晶體析出。加入NaCl固體的作用是______。

Ⅱ．探究Na2S2O4的性質

(5)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解得到固體產物Na2SO3、Na2S2O3和SO2，但科研小組沒有做到完全隔絕空氣，得到的固體產物中還含有Na2SO4。請設計實驗證明該分解產物中含有Na2SO4。實驗方案是______。(可選試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)

(6)制備納米級銀粉:用NaOH溶液溶解Na2S2O4，加入一定量的AgNO3溶液，生成納米級的銀粉。在制備銀粉的反應中，氧化劑和還原劑的物質的量之比為2︰1，且生成的含硫物質只有一種，寫出該反應的離子方程式______。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2 打開A中分液漏斗活塞，使硫酸與亞硫酸鈉先反應產生的SO2，排出裝置中殘留的O2 加入氯化鈉，增大了Na+離子濃度，促進Na2S2O4結晶析出(用沉淀溶解平衡解釋可以) 取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液(或過濾，取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質 2Ag++S2O42—+4OH—＝2Ag↓+2SO32—+2H2O

【解析】

裝置A中70%的濃硫酸通過分液漏斗滴到蒸餾燒瓶中和亞硫酸鈉反應制得二氧化硫，二氧化硫和Zn在三頸燒瓶中反應生成ZnS2O4，加入NaOH溶液，ZnS2O4與NaOH反應Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，裝置C中氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣。

（1）儀器①的名稱是圓底燒瓶，故答案為：圓底燒瓶；

（2）28～35℃下，反應生成的ZnS2O4與NaOH溶液反應，反應生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，反應的化學方程式為ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2，故答案為：ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2；

（3）由于Na2S2O4具有極強的還原性，易被空氣氧化，所以B裝置反應前應排盡裝置中的空氣，防止氧氣干擾實驗，故答案為：打開A中分液漏斗活塞，使硫酸與亞硫酸鈉先反應產生的SO2，排出裝置中殘留的O2打開A中分液漏斗活塞，使硫酸與亞硫酸鈉先反應產生的SO2，排出裝置中殘留的O2；

（4）加入氯化鈉的目的是，溶液中Na+離子濃度增大，使Na2S2O4的溶解度降低，更易結晶析出，提高產率，故答案為：加入氯化鈉，增大了Na+離子濃度，促進Na2S2O4結晶析出；

（5）因固體中含有的Na2SO3、Na2S2O3會干擾Na2SO4的檢驗，應先加入足量稀鹽酸，排除Na2SO3、Na2S2O3的干擾，再加入BaCl2溶液，檢驗是否存在Na2SO4，故答案為：取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液(或過濾，取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質；

（6）由題意可知，AgNO3溶液和堿性Na2S2O4溶液反應生成納米級的銀粉，反應中Ag元素化合價升高，做氧化劑， Na2S2O4做還原劑被氧化，因氧化劑和還原劑的物質的量之比為2︰1，由得失電子數目守恒可知S2O32-被氧化為SO32-，反應的方程式為：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag+2SO32-

+2H2O，故答案為：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag+2SO32-+2H2O。