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．研究小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质．
（1）他们提出如下猜想：猜想①：与BaCl2溶液反应有沉淀生成；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．
他们提出上述猜想的依据是
 
．
（2）对上述猜想②、③，他们设计实验方案，并进行实验．请在答题卡上按下表格式完成相关的实验操作步骤、预期现象．请限选实验仪器与试剂：试管、玻璃棒、滴管、pH试纸：3mol?L-1H2SO4、新制氯水、1mol?L-1 BaCl2 溶液、Na2S2O3溶液、蒸馏水．
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）		 结论
猜想② 操作一：
 
 溶液pH=8 / Na2S2O3溶液呈中性，能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似．
操作二：
 
 
 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
猜想③ 操作三：
 
 
 
（3）小组同学为确证经操作三后Na2S2O3被氧化，提出如下实验方案
 
．
分析：（1）根据Na2S2O3与Na2SO4结构相似，化学性质也相似判断；
（2）根据猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；用PH试纸检验其溶液的PH；再向其溶液中加酸观察现象；
根据猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化；向其溶液中加强氧化剂观察现象；
（3）用氯化钡溶液检验是否有硫酸根离子存在，有硫酸根离子说明Na2S2O3能被氯水氧化．
解答：解：（1）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，根据Na2S2O3与Na2SO4结构相似，猜想它们的化学性质也相似，根据Na2SO4具有的性质猜测，而Na2SO4具有以下化学性质：与BaCl2溶液反应生成沉淀；Na2SO4溶液呈中性，且不与酸反应；Na2SO4无还原性，不能被氧化剂氧化；
故答案为：他们类比的物质是Na2SO4，而Na2SO4具有以下化学性质：与BaCl2溶液反应生成沉淀；Na2SO4溶液呈中性，且不与酸反应；Na2SO4无还原性，不能被氧化剂氧化，因此他们提出以上猜想；
（2）已知猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；所以用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照，检验其溶液的PH；用滴管取少量Na2S2O3溶液于试管，然后逐滴滴入3 mol?L-1H2SO4，振荡，有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生，说明能与酸反应；
已知猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化；用滴管取少量新制氯水于试管，然后逐滴滴加少量Na2S2O3溶液，振荡，氯水颜色变浅，说明Na2S2O3能被氯水氧化，其反应的离子方程式为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；
综上可知Na2S2O3溶液呈中性，能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似；
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）		 结论
猜想② 操作一：用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照
操作二：用滴管取少量Na2S2O3溶液于试管，然后逐滴滴入3 mol?L-1H2SO4，振荡 有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生
猜想③ 操作三：用滴管取少量新制氯水于试管，然后逐滴滴加少量Na2S2O3溶液，振荡 氯水颜色变浅 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
故答案为：
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）		 结论
猜想② 操作一：用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照
操作二：用滴管取少量Na2S2O3溶液于试管，然后逐滴滴入3 mol?L-1H2SO4，振荡 有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生
猜想③ 操作三：用滴管取少量新制氯水于试管，然后逐滴滴加少量Na2S2O3溶液，振荡 氯水颜色变浅 S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
；
（3）用氯化钡溶液检验是否有硫酸根离子存在，有硫酸根离子说明Na2S2O3能被氯水氧化，其操作为用滴管取少量反应后的溶液于试管，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；
故答案为：用滴管取少量反应后的溶液于试管，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．
点评：本题考查了物质性质的实验验证方法和实验设计，反应现象的应用，实验方案的推断和实施是解题关键，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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