题目内容
（2011?珠海二模）硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称大苏打，主要用于照相业作定影剂．Na2S2O3易溶于水，在酸性溶液中会迅速分解，具有较强的还原性．
（1）Na2S2O3溶液与足量氯水反应的离子方程式为
（2）硫代硫酸钠（Na2S2O3）露置在空气中易氧化变质，其可能的变质后生成物如下：
假设一：
假设二：只有Na2SO4固体
假设三：
（3）现有一瓶Na2S2O3固体，可能混有Na2SO4固体．设计实验验证该假设，写出实验步骤、预期现象和结论．限选试剂：1mol?L-1 H2SO4、1mol?L-1HNO3、1mol?L-1HCl、1mol?L-1NaOH、0.1mol?L-1BaCl2、0.01mol?L-1KMnO4、蒸馏水．
（1）Na2S2O3溶液与足量氯水反应的离子方程式为
S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
．（S元素被氧化为SO42-）（2）硫代硫酸钠（Na2S2O3）露置在空气中易氧化变质，其可能的变质后生成物如下：
假设一：
只有Na2SO3
只有Na2SO3
假设二：只有Na2SO4固体
假设三：
Na2SO4、Na2SO3都有
Na2SO4、Na2SO3都有
（3）现有一瓶Na2S2O3固体，可能混有Na2SO4固体．设计实验验证该假设，写出实验步骤、预期现象和结论．限选试剂：1mol?L-1 H2SO4、1mol?L-1HNO3、1mol?L-1HCl、1mol?L-1NaOH、0.1mol?L-1BaCl2、0.01mol?L-1KMnO4、蒸馏水．
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解． | |
| 步骤2： 向试管中加入过量1 mol?L-1HCl溶液．充分振荡，静置． 向试管中加入过量1 mol?L-1HCl溶液．充分振荡，静置． |
有淡黄色沉淀生成． 有淡黄色沉淀生成． |
| 步骤3： 取上层清液于另一试管中，滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液． 取上层清液于另一试管中，滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液． |
有白色沉淀生成，证明固体中混有Na2SO4． 有白色沉淀生成，证明固体中混有Na2SO4． |
分析：（1）Na2S2O3与足量氯水反应，氯气是强氧化剂，硫代硫酸钠中硫元素被氧化为硫酸根，氯气中氯元素被还原为CI-．离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
（2）根据硫代硫酸钠结构中硫元素化合价可知，在空气中易被氧化，先氧化为亚硫酸钠，亚硫酸钠再继续氧化，部分氧化得到亚硫酸钠和和硫酸钠的混合物，全部氧化得到硫酸钠，所以假设产物可以是亚硫酸钠或亚硫酸钠和硫酸钠的混合物．
（3）Na2S2O3固体，可能混有Na2SO4固体的实验思路：应先除去Na2S2O3，再检验SO42-的存在．除去硫代硫酸钠应加入稀盐酸（不能选用硫酸，防止加入的硫酸根离子的干扰；不能选硝酸，避免硝酸的强氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠干扰硫酸根离子的检验）．
（2）根据硫代硫酸钠结构中硫元素化合价可知，在空气中易被氧化，先氧化为亚硫酸钠，亚硫酸钠再继续氧化，部分氧化得到亚硫酸钠和和硫酸钠的混合物，全部氧化得到硫酸钠，所以假设产物可以是亚硫酸钠或亚硫酸钠和硫酸钠的混合物．
（3）Na2S2O3固体，可能混有Na2SO4固体的实验思路：应先除去Na2S2O3，再检验SO42-的存在．除去硫代硫酸钠应加入稀盐酸（不能选用硫酸，防止加入的硫酸根离子的干扰；不能选硝酸，避免硝酸的强氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠干扰硫酸根离子的检验）．
解答：解：（1）根据氧化还原反应的实质得失电子守恒，S2O32-→2SO42-～8e-，Cl2→2CI-～2e-，所以4molCl2氧化1molS2O32-，得到8molCl-和2molSO42-，根据电荷守恒，生成物中应有10molH+，根据原子守恒反应物中应有5molH2O，离子方程式为
S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+，故答案为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；
（2）Na2S2O3在空气中易被氧化，先氧化为亚硫酸钠，亚硫酸钠再继续氧化，部分氧化得到亚硫酸钠和和硫酸钠的混合物，全部氧化得到硫酸钠．故假设一：只有Na2SO3，假设三：Na2SO4、Na2SO3都有，
故答案为：只有Na2SO3；Na2SO4、Na2SO3都有；
（3）具体操作：取少量固体于试管中加水溶解后，加入过量的1 mol?L-1HCl溶液，硫代硫酸钠反应生成二氧化硫气体和硫单质，取上层清液，滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液，生成难溶于水的白色沉淀硫酸钡，证明含硫酸根离子，即证明固体中含有硫酸钠，否则不含有硫酸钠．
故答案为：
S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+，故答案为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；
（2）Na2S2O3在空气中易被氧化，先氧化为亚硫酸钠，亚硫酸钠再继续氧化，部分氧化得到亚硫酸钠和和硫酸钠的混合物，全部氧化得到硫酸钠．故假设一：只有Na2SO3，假设三：Na2SO4、Na2SO3都有，
故答案为：只有Na2SO3；Na2SO4、Na2SO3都有；
（3）具体操作：取少量固体于试管中加水溶解后，加入过量的1 mol?L-1HCl溶液，硫代硫酸钠反应生成二氧化硫气体和硫单质，取上层清液，滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液，生成难溶于水的白色沉淀硫酸钡，证明含硫酸根离子，即证明固体中含有硫酸钠，否则不含有硫酸钠．
故答案为：
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解． | |
| 步骤2：向试管中加入过量1 mol?L-1HCl溶液．充分振荡，静置． | 有淡黄色沉淀生成． |
| 步骤3：取上层清液于另一试管中，滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液． | 有白色沉淀生成，证明固体中混有Na2SO4． |
点评：本题考查了实验设计的基本原理和离子的检验方法，在选用试剂时注意加入的试剂对离子检验的干扰，重点考查了硫代硫酸钠的性质应用和硫酸根的检验，以及化学实验的步骤设计原则，不能引入干扰离子．
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