Question

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(yīng)用．
某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究Na₂S₂O₃的化學(xué)性質(zhì)．
【樣品制備】
實(shí)驗(yàn)室中常用亞硫酸鈉和硫磺制備Na₂S₂O₃?5H₂O．寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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反應(yīng)液經(jīng)脫色、過(guò)濾、濃縮結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥即得產(chǎn)品．所得晶體用乙醇洗滌的目的是

 

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【提出問(wèn)題】Na₂S₂O₃是否與Na₂SO₄具備相似的下列性質(zhì)呢？
猜想①：

 

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猜想②：溶液呈中性，且不與酸反應(yīng)；
猜想③：無(wú)還原性，不能被氧化劑氧化．
【性質(zhì)探究】基于上述猜想②、③，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	現(xiàn)象解釋（用 離子方程式表示）
猜想②	，將試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)論】
Na₂S₂O₃能與酸反應(yīng)，具有還原性，與Na₂SO₄的化學(xué)性質(zhì)不相似．
【問(wèn)題討論】
（1）甲同學(xué)向探究“猜想③”反應(yīng)后的溶液中滴加硝酸銀溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，并據(jù)此認(rèn)為氯水可將Na₂S₂O₃氧化．你認(rèn)為該方案是否正確并說(shuō)明理由：

 

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（2）請(qǐng)重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，證明Na₂S₂O₃具有還原性．你的實(shí)驗(yàn)方案是：

 

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Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：【樣品制取】：明確反應(yīng)物是Na₂SO₃、S，生成物是Na₂S₂O₃?5H₂O，可快速書寫出化學(xué)反應(yīng)方程式；由已知：“易溶于水，不溶于乙醇”可知乙醇的作用是除去雜質(zhì)、減少損耗；
【提出問(wèn)題】硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，可猜想Na₂S₂O₃與BaCl₂溶液反應(yīng)有沉淀生成；
【性質(zhì)探究】根據(jù)鹽類水解的規(guī)律，無(wú)弱不水解，有弱才水解，越弱越水解，誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，Na₂S₂O₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，用pH試紙測(cè)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(yīng)生成二氧化硫氣體和硫單質(zhì)；
根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)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(jù)電荷守恒，生成物中應(yīng)有10molH⁺，根據(jù)原子守恒反應(yīng)物中應(yīng)有5molH₂O，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
【問(wèn)題討論】（1）氯水的成分中含有氯離子，可以和AgNO₃溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀；
（2）Na₂S₂O₃被氯水氧化生成硫酸根離子，硫酸根檢驗(yàn)時(shí)要排除碳酸根離子和亞硫酸根離子的干擾，然后加入用鹽酸酸化的氯化鋇溶液進(jìn)行檢驗(yàn)．

解答： 解：【樣品制取】：明確反應(yīng)物是Na₂SO₃、S，生成物是Na₂S₂O₃?5H₂O，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Na₂SO₃+S+5H₂O═Na₂S₂O₃?5H₂O；由已知：“易溶于水，不溶于乙醇”，說(shuō)明乙醇的作用是除去雜質(zhì)、減少損耗，
故答案為：Na₂SO₃+S+5H₂O═Na₂S₂O₃?5H₂O；除去可溶性雜質(zhì)，減少產(chǎn)品的溶解損耗；
【提出問(wèn)題】：硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，猜想Na₂S₂O₃與BaCl₂溶液反應(yīng)有沉淀生成，
故答案為：與BaCl₂溶液反應(yīng)有沉淀生成；
【性質(zhì)探究】：Na₂S₂O₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，用PH試紙測(cè)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(yīng)生成二氧化硫氣體和硫單質(zhì)，Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O；
根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)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(jù)電荷守恒，生成物中應(yīng)有10molH⁺，根據(jù)原子守恒反應(yīng)物中應(yīng)有5molH₂O，離子方程式為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案為：用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液，點(diǎn)滴到pH試紙的中央；有淡黃色沉淀和無(wú)色刺激性氣味氣體產(chǎn)生；S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
【問(wèn)題討論】：（1）氯水的成分中含有氯離子，可以和AgNO₃溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，
故答案為：不正確，因氯水中本來(lái)就含有Cl^-；
（2）Na₂S₂O₃被氯水氧化生成硫酸根離子，硫酸根檢驗(yàn)時(shí)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(chǎn)生，則證明含有硫酸根離子，反之則沒(méi)有，
故答案為：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(chǎn)生，加入鹽酸后不溶解，則說(shuō)明Na₂S₂O₃能被氯水氧化．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，正確分析題中給予信息為解答關(guān)鍵，試題綜合性較強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>