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:                    。

【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

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.
练习册系列答案
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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。

(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:                     。
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,滴定终点的现象是                                              。
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则测量的Na2S2O3·5H2O的质量分数会   (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图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时,停止加热,将烧瓶取下;
④趁热过滤;
⑤                                  ;
⑥将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S·9H2O晶体。
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Ⅰ.火山喷发、生物质降解时产生的有毒气体H2S、SO2等进入大气后,因一些自然转化而得以消除。如
(1)H2S和SO2分子碰撞时,污染会降低。反应方程式为_________________________。
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在环保措施上,这会给我们带来“师法自然”的启示。
Ⅱ.人为过度排放二氧化硫等,会超出自然净化吸收能力,带来严重环境污染。“石灰-石膏法”和“烧碱法”是工业上常用的工业烟气脱硫法。
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由SO2等生成石膏的总化学方程式为________________________________________。
(5)“烧碱法”是用氢氧化钠浓溶液吸收含二氧化硫的烟气,其优点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。化学方程式为______________________________________。但烧碱的价格较贵(石灰0.36元/kg,烧碱2.90元/kg)。
(6)若将“石灰-石膏法” 和“烧碱法”结合起来对烟气脱硫,则会产生快速高效低成本无污染的好效果,最终仍得到石膏产品。请在下列流程图的①~④处填写物质的化学式:

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