题目内容

（16分）硫代硫酸钠(Na2S2O3)是最重要的硫代硫酸盐，俗称“海波”，又名“大苏打”。易溶于水，不溶于乙醇。在棉织物漂白、定量分析中有广泛应用。

某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。

【样品制备】实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备Na2S2O3·5H2O。写出反应的化学方程式           ；

反应液经脱色、过滤、浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥即得产品。所得晶体用乙醇洗涤的目的是          ；

【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4具备相似的下列性质呢？

猜想①：                     ；

猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；

猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。

【性质探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。

 

实验操作

实验现象或

预期实验现象

现象解释（用

离子方程式表示）

猜想②

          ，将试纸与标准比色卡对照    

 

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

氯水颜色变浅

                

 

【实验结论】

Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。

【问题讨论】

（1）甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由：                                 。

（2）请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3具有还原性。你的实验方案是：                     。

 

【答案】

 

【样品制取】Na2SO3 + S + 5H2O ══Na2S2O3·5H2O    除去可溶性杂质，减少产品的溶解损耗

【提出问题】与BaCl2溶液反应有沉淀生成

【性质探究】用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生  S2O32-＋4Cl2＋5H2O=2SO42-＋8Cl－＋10H＋

【问题讨论】

（1）不正确，因氯水中本来就含有Cl－

（2）在少量Na2S2O3溶液中滴入氯水，然后滴入氯化钡溶液，若观察到白色沉淀产生，加入盐酸后不溶解，则说明Na2S2O3能被氯水氧化

【解析】

试题分析：【样品制取】：明确反应物是Na2SO3 、S ，生成物是Na2S2O3·5H2O，可快速书写出化学反应方程式；由已知：“易溶于水，不溶于乙醇”，说明乙醇的作用是除去杂质、减少损耗。

【提出问题】硫酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀，猜想Na2S2O3与BaCl2溶液反应有沉淀生成；

【性质探究】根据盐类水解的规律，无弱不水解，有弱才水解，越弱越水解，谁强显谁性，Na2S2O3为

强碱弱酸盐，水解呈碱性，用PH试纸测溶液的PH；

向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液，硫代硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫气体和硫单质，Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；

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+。

【问题讨论】（1）氯水的成分中含有氯离子，可以和AgNO3溶液反应产生白色沉淀。

（2）Na2S2O3被氯水氧化生成硫酸根离子，硫酸根检验时要排除碳酸根离子和亚硫酸根离子的干扰，所以加入用盐酸酸化的氯化钡溶液，如果有白色沉淀产生，则证明含有硫酸根离子，反之则没有。

考查了物质的检验，要求会根据题中给予信息分析问题、解决问题，题目难度中等．

考点：考查了新情境下化学方程式的书写，实验方案的设计、猜想、验证，根据题给信息分析、解决实际问题的能力，题目难度中等。

 

练习册系列答案
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某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：（A）氯化钠，（B）硫化钠，（C）亚硫酸钠，（D）硫代硫酸钠（Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O），（E）硫酸钠，（F）碳酸钠．向此溶液中加入适量稀硫酸，有浅黄色的沉淀析出，同时有气体生成，此气体能使硫酸铜溶液产生黑色沉淀，也能使澄清石灰水变浑浊，不能使品红溶液褪色．根据上述实验现象，回答下列问题：
（1）该气体中含有
H2S、CO2
H2S、CO2
（填写化学式）
（2）此无色溶液至少存在
3
3
种钠盐，写出上述可能的情况（填写相应的化学式）．
第一种情况：
Na2S、Na2CO3、Na2SO3
Na2S、Na2CO3、Na2SO3
；
第二种情况：
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3
；
第三种情况：
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3、Na2SO3
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3、Na2SO3
；
第四种情况：
无
无
；（可不填满，也可补充）
（2013?南通一模）硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称保险粉，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等．实验室可通过如下反应制取：2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2．

（1）用图1所示装置制取Na2S2O3，其中NaOH溶液的作用是
吸收二氧化硫等尾气，防止污染空气
吸收二氧化硫等尾气，防止污染空气
．如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸，则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外，还有
NaCl
NaCl
（填化学式）杂质生成．
（2）为测定所得保险粉样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数，可用标准碘溶液进行滴定，反应方程式为2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6．
①利用KIO3、KI和HCl可配制标准碘溶液．写出配制时所发生反应的离子方程式：
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
．
②准确称取一定质量的Na2S2O3?5H2O样品于锥形瓶中，加水溶解，并滴加
淀粉溶液
淀粉溶液
作指示剂，用所配制的标准碘溶液滴定．滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外，还有
酸式滴定管
酸式滴定管
．
③若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数的测量结果
偏低
偏低
（填“偏高”“偏低”或“不变”）．
（3）本实验对Na2S的纯度要求较高，利用图2所示的装置可将工业级的Na2S提纯．已知Na2S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精．提纯步骤依次为：
①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；
②按图2所示装配所需仪器，向冷凝管中通入冷却水，水浴加热；
③待
烧瓶中固体不再减少
烧瓶中固体不再减少
时，停止加热，将烧瓶取下；
④
趁热过滤
趁热过滤
；
⑤
将所得滤液冷却结晶，过滤
将所得滤液冷却结晶，过滤
；
⑥将所得固体洗涤、干燥，得到Na2S?9H2O晶体．
硫代硫酸钠是一种常见的化工原料．将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，便可得到Na2S2O3，其制备反应方程式为：2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
（1）在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用，其目的是
 
．
（2）用该方法获得的Na2S2O3．H2O晶体中常混有一定量的杂质．某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究（不考虑副反应和杂质所带的结晶水）．
[提出假设]
假设1：晶体中只含Na2CO3杂质
假设2：晶体中只含Na2S杂质
假设3：
 

[查阅资料]
①SO2+2H2S═3S↓+2H2O
②Na2S2O3在中性、碱性溶液中较稳定，而在酸性溶液中能迅速反应：
Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↑+SO2↑+H2O
③CuSO4+H2S=CuS↓（黑色）+H2SO4
[判断与思考]
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4，并将产生的气体通入CuSO4溶液中，未见黑色沉淀，据此认为假设2不成立．你认为其结论是否合理？
 
 （填“合理”、“不合理”）并说明理由：
 

[设计方案进行实验]
基于假设1，完成下表实验方案、现象及结论（仪器自选）．
限选实验试剂：3mol?L-1H2SO4、1mol?L-1NaOH、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
实验方案 现象及结论
 
 
（3）已知：2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6．为测定所制得晶体的纯度，该小组以淀粉作指示剂，
用0.010mol?L-1的碘水进行多次取样滴定，测得Na2S2O3?5H2O的含量约为102%．若所用试剂及操作均无不当，产生该结果最可能的原因是
 
．
硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称保险粉，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等．实验室可通过如下反应制取：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2．
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（1）本实验对Na2S的纯度要求较高，利用图1所示的装置可将工业级的Na2S提纯．已知Na2S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精．提纯步骤依次为：
①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；
②按图1所示装配所需仪器，向冷凝管的
 
处（填a或b）通入冷却水，同时水浴加热；
③待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下；
④
 
；
⑤
 
；
⑥将所得固体洗涤、干燥，得到Na2S?9H2O晶体．
（2）用图2所示装置制取Na2S2O3，其中NaOH溶液的作用是
 
．如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸，则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外，还有可能出现浑浊，写出该反应的化学方程式
 
．
（3）为测定所得保险粉样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数，可用标准碘溶液进行滴定，反应方程式为2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6．
①利用KIO3、KI和HCl可配制标准碘溶液．写出配制时所发生反应的离子方程式：
 
．
②准确称取一定质量的Na2S2O3?5H2O样品于锥形瓶中，加水溶解，并滴加
 
作指示剂，用所配制的标准碘溶液滴定．滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外，还有
 
．
③若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数的测量结果
 
（填“偏高”“偏低”或“不变”）．

硫代硫酸钠( Na2S2O3)俗称保险粉，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氧剂等。实验室可通过如下反应制取：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。                                      

     

图l                              图2

(1)用图l所示装置制取Na2S2O3，其中NaOH溶液的作用是：                    。

如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸，则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外，还有       (填化学式)杂质生成。

    为测定所得保硷粉样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数，可用标准碘溶液进行滴定，反应方程式为2 Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。

(2)利用KIO3、KI和HCI可配制标准碘溶液。写出配制时所发生反应的离子方程式：       。

(3)准确称取一定质量的Na2S2O3·5H2O样品于锥形瓶中，加水溶解，并滴加       作指示荆，用所配制的标准碘溶液滴定。滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外，还有             。

(4)若漓定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止漓定，则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果____(填“偏高”偏低”或“不变”)。

(5)本实验对Na2S的纯度要求较高，利用图2所示的装置可将工业级的Na2S提纯。

已知Na2S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为：

①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；

②按图2所示装配所需仪器，向冷凝管中通人冷却水，水浴加热；

③待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下‘

④                                  ；

⑤                                  ；   

⑥将所得固体洗涤、干燥，得到Na2S·9H2O晶体。

 

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