Question

某化学兴趣小组欲探究Na₂S₂O₃的化学性质．
（一）Na₂S₂O₃溶液的酸碱性
（1）取少量Na₂S₂O₃固体，利用石蕊试液测定Na₂S₂O₃溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙和

 

．
A．玻璃棒　　　　 B．试管　　　　　 C．天平　　　　 D．量筒
（2）实验测得Na₂S₂O₃溶液呈弱碱性，其可能的原因是

 

．
（二）Na₂S₂O₃的热稳定性
（3）另取少量Na₂S₂O₃固体于试管中，按图1所示进行加热，该操作可能导致的不良后果有

 

、

 

等．
（三）Na₂S₂O₃溶液与酸反应
该组同学经过实验得到Na₂S₂O₃和酸反应的产物是S和SO₂，反应的化学方程式为：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O
在实验中，该组同学意外发现Na₂S₂O₃溶液和稀H₂SO₄混合时，一分钟后才出现浑浊．同学们猜想Na₂S₂O₃和稀H₂SO₄的反应速率较慢．请设计实验方案证实他们的猜想．

 

．
（四）Na₂S₂O₃的还原性
利用图2装置（夹持与加热装置已略去），探究Na₂S₂O₃与Cl₂的反应．
（5）反应结束后，取少量B中溶液，加入盐酸，再滴入BaCl₂有白色沉淀生成．请写出S₂O₃^2-被氯气氧化的离子方程式

 

．
（6）已知：2S₂O₃^2-+O₂═2SO₄^2-+2S↓、S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O．上述实验过程中观察到B中有少量淡黄色沉淀生成，该组同学猜想可能的原因为：
①S₂O₃^2-与HCl作用生成淡黄色沉淀
②S₂O₃^2-与装置中残留的空气作用生成淡黄色沉淀
为避免淡黄色沉淀生成，应对上述实验进行如下改进：
ⅰ针对猜想①，应在A、B间应增加一个洗气瓶，洗气瓶中盛放的试剂是

 

．
ⅱ针对猜想②，反应开始前应进行的操作是：

 

．

Answer 1

分析：（1）依据实验基本操作分析，取溶液少许与试管中，滴入石蕊试液检验；
（2）依据盐类水解分析判断；
（3）依据实验基本操作可知利用试管给固体加热需要试管口略向下倾斜，试管夹应夹在离试管口三分之一处，手握长柄分析；
（4）设计实验方案证实Na₂S₂O₃和稀H₂SO₄的反应速率较慢，可以利用同体积、同浓度溶液反应，改变反应的温度设计对比试验，设计验证；
（5）加入盐酸，再滴入BaCl₂有白色沉淀生成说明生成硫酸根离子，硫代硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，依据电荷守恒和原子守恒书写离子方程式．

解答：解：（1）取药匙取少量Na₂S₂O₃固体与试管中溶解，用胶头滴管滴入石蕊试液测定Na₂S₂O₃溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙、试管，
故答案为：B；
（2）Na₂S₂O₃溶液呈弱碱性，是因为硫代硫酸根离子水解的原因，故答案为：S₂O₃^2-离子水解呈碱性
（3）试管给固体加热需要试管口略向下倾斜，试管夹应夹在离试管口三分之一处，手应握住试管夹的长柄，装置图中试管口向上，生成的水回流炸裂试管，手握短柄易使试管脱落，故答案为：试管破裂；试管脱落；
（4）Na₂S₂O₃和稀H₂SO₄的反应速率较慢，可以利用同体积、同浓度溶液反应，改变反应的温度设计对比试验，取与上述实验同浓度同体积的Na₂S₂O₃稀溶液和稀H₂SO₄于试管中，加热，与前一实验对比，观察很快出现浑浊；
故答案为：取与上述实验同浓度同体积的Na₂S₂O₃稀溶液和稀H₂SO₄于试管中，加热，与前一实验对比，观察很快出现浑浊；
（5）加入盐酸，再滴入BaCl₂有白色沉淀生成，硫代硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，S₂O₃^2-被氯气氧化的离子方程式为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
故答案为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（6）ⅰ．S₂O₃^2-与HCl作用生成淡黄色沉淀，需要把氯气中的氯化氢用饱和食盐水除去，所以AB间增加盛饱和食盐水的洗气装置，故答案为：饱和食盐水；
ⅱ．S₂O₃^2-与装置中残留的空气作用生成淡黄色沉淀，需要排净装置中的空气，打开弹簧夹，排尽装置中的空气后关闭弹簧夹，再打开分液漏斗活塞，
故答案为：打开弹簧夹，排尽装置中的空气后关闭弹簧夹，再打开分液漏斗活塞．

点评：本题考查了物质性质的实验设计和性质验证，实验基本操作的熟练掌握是解题关键，题目难度中等．