Question

（16分）硫代硫酸鈉(Na₂S₂O₃)是最重要的硫代硫酸鹽，俗稱“海波”，又名“大蘇打”。易溶于水，不溶于乙醇。在棉織物漂白、定量分析中有廣泛應用。

某校化學研究性學習小組運用類比學習的思想，通過實驗探究Na₂S₂O₃的化學性質。

【樣品制備】實驗室中常用亞硫酸鈉和硫磺制備Na₂S₂O₃·5H₂O。寫出反應的化學方程式           ；

反應液經脫色、過濾、濃縮結晶、過濾、洗滌、干燥即得產品。所得晶體用乙醇洗滌的目的是          ；

【提出問題】Na₂S₂O₃是否與Na₂SO₄具備相似的下列性質呢？

猜想①：                     ；

猜想②：溶液呈中性，且不與酸反應；

猜想③：無還原性，不能被氧化劑氧化。

【性質探究】基于上述猜想②、③，設計實驗方案。

	實驗操作	實驗現象或 預期實驗現象	現象解釋（用 離子方程式表示）
猜想②	，將試紙與標準比色卡對照	溶液pH=8
向pH=2的硫酸中 滴加Na2S2O3溶液		2S2O32- +2H+ ══ S↓+ SO2 ↑+ H2O
猜想③	向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液	氯水顏色變淺

 

【實驗結論】

Na₂S₂O₃能與酸反應，具有還原性，與Na₂SO₄的化學性質不相似。

【問題討論】

（1）甲同學向探究“猜想③”反應后的溶液中滴加硝酸銀溶液，觀察到有白色沉淀產生，并據此認為氯水可將Na₂S₂O₃氧化。你認為該方案是否正確并說明理由：                                 。

（2）請重新設計一個實驗方案，證明Na₂S₂O₃具有還原性。你的實驗方案是：                     。

 

Answer 1

【答案】

 

【樣品制取】Na₂SO₃ + S + 5H₂O ══Na₂S₂O₃·5H₂O    除去可溶性雜質，減少產品的溶解損耗

【提出問題】與BaCl₂溶液反應有沉淀生成

【性質探究】用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液，點滴到pH試紙的中央，有淡黃色沉淀和無色刺激性氣味氣體產生  S₂O₃^2-＋4Cl₂＋5H₂O=2SO₄^2-＋8Cl^－＋10H^＋

【問題討論】

（1）不正確，因氯水中本來就含有Cl^－

（2）在少量Na₂S₂O₃溶液中滴入氯水，然后滴入氯化鋇溶液，若觀察到白色沉淀產生，加入鹽酸后不溶解，則說明Na₂S₂O₃能被氯水氧化

【解析】

試題分析：【樣品制取】：明確反應物是Na₂SO₃ 、S ，生成物是Na₂S₂O₃·5H₂O，可快速書寫出化學反應方程式；由已知：“易溶于水，不溶于乙醇”，說明乙醇的作用是除去雜質、減少損耗。

【提出問題】硫酸鈉與氯化鋇反應生成白色沉淀，猜想Na₂S₂O₃與BaCl₂溶液反應有沉淀生成；

【性質探究】根據鹽類水解的規律，無弱不水解，有弱才水解，越弱越水解，誰強顯誰性，Na₂S₂O₃為

強堿弱酸鹽，水解呈堿性，用PH試紙測溶液的PH；

向pH=2的硫酸中滴加Na₂S₂O₃溶液，硫代硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫氣體和硫單質，Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O；

根據氧化還原反應的實質得失電子守恒，S₂O₃^2-→2SO₄^2-～8e^-，Cl₂→2CI^-～2e^-，所以4molCl₂氧化1molS₂O₃^2-，得到8molCl^-和2molSO₄^2-，根據電荷守恒，生成物中應有10molH⁺，根據原子守恒反應物中應有5molH₂O，離子方程式為S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺。

【問題討論】（1）氯水的成分中含有氯離子，可以和AgNO₃溶液反應產生白色沉淀。

（2）Na₂S₂O₃被氯水氧化生成硫酸根離子，硫酸根檢驗時要排除碳酸根離子和亞硫酸根離子的干擾，所以加入用鹽酸酸化的氯化鋇溶液，如果有白色沉淀產生，則證明含有硫酸根離子，反之則沒有。

考查了物質的檢驗，要求會根據題中給予信息分析問題、解決問題，題目難度中等．

考點：考查了新情境下化學方程式的書寫，實驗方案的設計、猜想、驗證，根據題給信息分析、解決實際問題的能力，題目難度中等。