Question

7．某学习小组在通过反应Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O研究反应速率的影响因素后，对Na₂S₂O₃产生了兴趣，查资料知Na₂S₂O₃名称为硫代硫酸钠，俗称海波，可以看成是用一个S原子取代了Na₂SO₄中的一个O原子而形成．该实验小组运用类比学习的思想预测了Na₂S₂O₃的某些性质，并通过实验探究验证自己的预测．
[提出假设]
（1）部分学生认为Na₂S₂O₃与Na₂SO₄结构相似，化学性质也相似，因此室温时Na₂S₂O₃溶液的pH=7（填“＞”、“=”或“＜”）
（2）部分学生从S元素化合价推测Na₂S₂O₃与SO₂性质相似，均具有较强的还原性．
[实验探究]
取适量Na₂S₂O₃晶体，溶于水中制成Na₂S₂O₃溶液，进行如下探究（填写下表中空格）．

	实验操作	实验现象	现象解释（用离子方程式表示）
探究①	（3）用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液点在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照	溶液PH=8	（4）S2O32-+H2O?HS2O3-+OH-
探究②	向新制氯水（PH＜2）中滴加少量Na2S2O3溶液	氯水颜色变浅	（5）Na2S2O3具有还原性

[实验结论]
（6）探究①：硫代硫酸钠水溶液呈碱性．
（7）探究②：硫代硫酸钠具有还原性．
[问题讨论]
（8）甲同学向“探究②”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该方案不合理，因氯水过量，Ag⁺ 与Cl^- 会生成AgCl沉淀．
（9）请你重新设计一个实验方案，证明Na₂S₂O₃被氯水氧化．你的方案是取反应后的溶液少量，加入氯化钡溶液，再加入盐酸，若产生的沉淀不溶解，则硫代硫酸钠被氧化了，否则没被氧化．

Answer 1

分析 提出假设：（1）Na₂S₂O₃与Na₂SO₄结构相似，化学性质也相似，则Na₂S₂O₃溶液呈中性；
（2）Na₂S₂O₃、SO₂中S元素化合价均为+4价，具有较强的还原性；
实验探究与实验结论：探究①．用pH试纸沉淀溶液pH，Na₂S₂O₃溶液呈碱性，说明S₂O₃^2-水解；
探究②．氯水颜色变浅，说明硫代硫酸钠把Cl₂还原；
问题讨论：（8）氯水过量，溶液中含有氯离子；
（9）检验溶液中是否有硫酸根离子，说明硫代硫酸钠被氯气氧化．

解答 解：（1）Na₂S₂O₃与Na₂SO₄结构相似，化学性质也相似，则Na₂S₂O₃溶液呈中性，室温时Na₂S₂O₃溶液的pH=7，
故答案为：=；
（2）Na₂S₂O₃、SO₂中S元素化合价均为+4价，具有较强的还原性，
故答案为：还原性；
（3）实验探究①的目的是测定溶液的pH，方法为用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液点在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照，
故答案为：用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液点在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照；
（4）测定溶液pH=8说明溶液呈碱性，证明硫代硫酸跟离子水解显碱性，反应的离子方程式为：S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-，
故答案为：S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-；
（5）向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na₂S₂O₃溶液，氯水和硫代硫酸钠反应氯水褪色变浅，说明氯气发生反应表现氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的离子方程式为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（6）依据探究①是硫代硫酸钠溶液pH=8，硫代硫酸钠水溶液呈碱性，
故答案为：硫代硫酸钠水溶液呈碱性；
（7）向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na₂S₂O₃溶液，氯水和硫代硫酸钠反应氯水褪色变浅，说明硫代硫酸钠把Cl₂还原，氯气发生反应表现氧化性，把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠，证明Na₂S₂O₃具有还原性，
故答案为：硫代硫酸钠具有还原性，
（8）探究②是向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na₂S₂O₃溶液，氯水过量溶液中一定有氯离子，Ag⁺ 与Cl^- 会生成AgCl沉淀，所以方案不正确；
故答案为：该方案不合理，因氯水过量，Ag⁺ 与Cl^- 会生成AgCl沉淀；
（9）证明Na₂S₂O₃被氯水氧化，可以利用硫代硫酸钠被氯气氧化生成的硫酸根离子检验，检验方法为：取反应后的溶液少量，加入氯化钡溶液，再加入盐酸，若产生的沉淀不溶解，则硫代硫酸钠被氧化了，否则没被氧化，
故答案为：取反应后的溶液少量，加入氯化钡溶液，再加入盐酸，若产生的沉淀不溶解，则硫代硫酸钠被氧化了，否则没被氧化．

点评 本题考查物质性质的探究实验，注意掌握探究实验的一般步骤，是对学生综合能力的考查，题目难度中等．