题目内容
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: .
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 | 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 |
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:
考点:性质实验方案的设计
专题:实验设计题
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”可知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,可猜想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;
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,据此写出反应的离子方程式;
【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,然后加入用盐酸酸化的氯化钡溶液进行检验.
【提出问题】硫酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀,可猜想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;
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,据此写出反应的离子方程式;
【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,然后加入用盐酸酸化的氯化钡溶液进行检验.
解答:
解:【样品制取】:明确反应物是Na2SO3、S,生成物是Na2S2O3?5H2O,反应的化学反应方程式为:Na2SO3+S+5H2O═Na2S2O3?5H2O;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,
故答案为: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】: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,
故答案为:与BaCl2溶液反应有沉淀生成;
【性质探究】: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+,
故答案为: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)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,
故答案为:不正确,因氯水中本来就含有Cl-;
(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,
故答案为: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.
故答案为: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】: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,
故答案为:与BaCl2溶液反应有沉淀生成;
【性质探究】: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+,
故答案为: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)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,
故答案为:不正确,因氯水中本来就含有Cl-;
(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,
故答案为: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.
点评:本题考查了物质的性质实验方案的设计,题目难度中等,正确分析题中给予信息为解答关键,试题综合性较强、知识点较多,充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力.
练习册系列答案
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用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
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