题目内容

硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。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。请填写以下空白:

【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢?

猜想________________________? ?? 猜想:溶液呈中性,且不与酸反应

猜想:无还原性,不能被氧化剂氧化。

【实验探究】基于上述猜想,设计实验方案。请填写下列表格中的(1)(2)(3)。

 

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

 

溶液pH810

 

pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液

 

S2O32—+2H=S↓+SO2↑+H2O

猜想

向新制氯水(pH<2)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,Na2SO4的化学性质不相似

【问题讨论】

1甲同学向探究猜想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被氯水氧化。该实验方案是??????????????????????????????

 

【答案】

【提出问题】与BaCl2溶液反应有沉淀生成

【实验探究】1用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液,点滴到pH试纸的中央,半分钟后将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照2有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生3S2O32—+4Cl2+ 5H2O2SO42—+8Cl +10H

【问题讨论】1不正确,因氯水过量,氯水中同样含有Cl

2取少量反应后的溶液,滴加足量的稀盐酸,再向其中滴入氯化钡溶液,若观察到有白色沉淀产生,则说明Na2S2O3能被氯水氧化

【解析】

试题分析:【提出问题】Na2SO4是强酸强碱盐,能与BaCl2在溶液中发生反应得到既不溶解于水也不溶解于酸的BaSO4沉淀,也无还原性,不能被氧化剂氧化。若Na2S2O3结构与性质和Na2SO4相似,是否也能与BaCl2溶液反应有沉淀生成呢?从而把问题提出来了。

【实验探究】1化学实验在验证性质时,如果没有量的要求,试管盖住底部即可。也可以用点滴板等进行,例行节约。若测定溶液的酸碱性,就使用试纸。每次用一条试纸的1/3。用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液,点滴到pH试纸的中央,半分钟后将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照,即可确定该溶液的pH

2)向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液,发生反应:S2O32—+2H=S↓+SO2↑+H2O。发生现象:会看到有有淡黄色沉淀产生和放出无色刺激性气味气体。

3向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,发生反应:S2O32—+4Cl2+ 5H2O2SO42—+8Cl+10H。证明Na2S2O3有还原性,与Na2SO4的化学性质不相似。

【问题讨论】1向探究猜想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。该方案不正确。因为在氯水中会发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,氯水本身就含有Cl-。因此不能由此确定该溶液中发生了氧化还原反应。

2要证明若Na2S2O3被氧化,则生成了SO42—。只要证明其中含SO42—即可。实验方案是取少量反应后的溶液,滴加足量的稀盐酸,再向其中滴入氯化钡溶液,若观察到有白色沉淀产生,则说明Na2S2O3能被氯水氧化。

考点:考查物质性质的验证、实验方案的设计的知识。

 

练习册系列答案
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(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;
趁热过滤
趁热过滤

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
 
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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;
 

 

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‘

                                 

                                  ;   

⑥将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S·9H2O晶体。

 

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