(2011?巢湖二模)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱海波,它可看成是用一個S原子取代了Na2SO4中的一個O原子而形成.某校化學研究性學習小組運用類比學習的思想,并通過實驗探究Na2S2O4的化學性質(zhì).
[提出問題]Na2S2O3與Na2SO4結(jié)構(gòu)相似,化學性質(zhì)是否也相似呢?
[實驗探究]取適量Na2S2O4晶體,溶于水中制成Na2S2O3溶液,進行如下探究.
實驗操作 實驗現(xiàn)象 現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示)
探究① A.
用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點在pH試紙中部,將試紙顏色與標準比色卡對照
用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點在pH試紙中部,將試紙顏色與標準比色卡對照
a.溶液pH=8 i.
S2O32-+H2O?HS2O3-+OH-
S2O32-+H2O?HS2O3-+OH-
B.向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液 b.
有淡黃色沉淀(或乳白色渾濁)和無色刺激性氣味氣體產(chǎn)生
有淡黃色沉淀(或乳白色渾濁)和無色刺激性氣味氣體產(chǎn)生
ii.S2O32一+2H+
S↓+SO2↑+H2O
探究② C.向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液 c.氯水顏色變淺 iii.
S2O32-+4C12+5H2O=2SO42-+8C1-+10H+
S2O32-+4C12+5H2O=2SO42-+8C1-+10H+
[實驗結(jié)論]探究①:
Na2S2O3呈堿性,能與強酸反應
Na2S2O3呈堿性,能與強酸反應

探究②:
具有還原性
具有還原性

[問題討論]
(1)甲同學向“探究②”反應后的溶液中滴加硝酸銀溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,并據(jù)此認為氯水可將Na2S2O3氧化.你認為該方案是否正確并說明理由
不正確,因氯水過量,氯水中同樣含有Cl-
不正確,因氯水過量,氯水中同樣含有Cl-

(2)請你重新設計一個實驗方案,證明Na2S2O3被氯水氧化.你的方案
取少量反應后的溶液,向其中滴入氯化鋇溶液,若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,則說明Na2S2O3能被氯水氧化
取少量反應后的溶液,向其中滴入氯化鋇溶液,若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,則說明Na2S2O3能被氯水氧化
分析:A、檢驗溶液酸堿性,用PH試紙進行測定,依據(jù)PH的測定步驟分析判斷;
i鈉鹽溶液顯堿性,說明硫代硫酸根離子水解;
B、硫酸和硫代硫酸鈉反應生成二氧化硫和硫單質(zhì);
C、氯水和硫代硫酸鈉反應氯水褪色變淺說明氯氣發(fā)生反應表現(xiàn)氧化性把硫代硫酸鈉氧化為硫酸鈉;依據(jù)性質(zhì)和現(xiàn)象說明硫代硫酸鈉具有還原性和在溶液中水解顯堿性;
(1)氯水過量溶液中含有氯離子;
(2)檢驗溶液中是否有硫酸根離子存在來說明硫代硫酸鈉被氯氣氧化.
解答:解:A.依據(jù)題干實驗探究①的目的是測定溶液的PH,方法為用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點在pH試紙中部,將試紙顏色與標準比色卡對照,
故答案為:用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點在pH試紙中部,將試紙顏色與標準比色卡對照;
ⅰ.測定溶液PH=8說明溶液呈堿性,證明硫代硫酸跟離子水解顯堿性,反應的離子方程式為:S2O32-+H2O?HS2O3-+OH-
故答案為:S2O32-+H2O?HS2O3-+OH-;
B.向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液,發(fā)生反應Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O所以反應現(xiàn)象為:有淡黃色沉淀(或乳白色渾濁)和無色刺激性氣味氣體產(chǎn)生,
故答案為:有淡黃色沉淀(或乳白色渾濁)和無色刺激性氣味氣體產(chǎn)生;
ⅲ.向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水和硫代硫酸鈉反應氯水褪色變淺說明氯氣發(fā)生反應表現(xiàn)氧化性把硫代硫酸鈉氧化為硫酸鈉,反應的離子方程式為:S2O32-+4C12+5H2O=2SO42-+8C1-+10H+
故答案為:S2O32-+4C12+5H2O=2SO42-+8C1-+10H+;
依據(jù)探究①得到結(jié)論,測定溶液的PH說明顯堿性,和硫酸反應生成二氧化硫、硫,以上實驗證明:Na2S2O3呈堿性,能與強酸反應,
故答案為:Na2S2O3呈堿性,能與強酸反應;
依據(jù)探究②是氯氣氧化硫代硫酸鈉得到硫酸鈉和氯化鈉表現(xiàn)了硫代硫酸鈉的還原性,故答案為:具有還原性;
(1)探究②是向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水過量溶液中一定有氯離子,加入硝酸銀生成沉淀不能證明是氯氣做氧化劑生成的,所以方案不正確;
故答案為:不正確,因氯水過量,氯水中同樣含有Cl-;
(2)證明Na2S2O3被氯水氧化,可以利用硫代硫酸鈉被氯氣氧化生成的硫酸根離子減小檢驗,方法為取少量反應后的溶液,向其中滴入氯化鋇溶液,若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,則說明Na2S2O3能被氯水氧化,
故答案為:取少量反應后的溶液,向其中滴入氯化鋇溶液,若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,則說明Na2S2O3能被氯水氧化.
點評:本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗驗證方法和實驗設計,反應現(xiàn)象的應用,實驗方案的推斷和實施是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
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