(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
题型:不详难度:来源:
(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
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| 向pH=2的硫酸中 滴加Na2S2O3溶液
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| 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
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| 【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: 。 |
答案
【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 |
解析
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. |
举一反三
Ⅰ.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,下图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
Ⅱ.A图表示某学生对SO2与漂粉精[80%Ca(ClO)2)]的反应进行实验探究的过程,观察到的现象有: ①.液面上方出现白雾; ②稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; ③稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(1)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象①中的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验: a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化; b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。 (2)③中大量白色沉淀的成份是 。 (3)现象②中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应产生了Cl2。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。 (4)用离子方程式解释现象③中黄绿色褪去的原因: 。 (5)B图表示石灰-石膏法吸收SO2的工艺流程,写出反应的化学方程式。 。 |
研究二氧化硫、氮氧化物等大气污染物的治理具有重要意义。 (1)煤燃烧产生的烟气中含有(SO2、CO2、PM2.5等),将烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 。(填写字母编号)A.温室效应 | B.酸雨 | C.粉尘污染 | D.水体富营养化 | 将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,在废气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。 二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。 亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为 。 (2)有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法,工艺流程如下: 工业生产中,步骤③的反应条件为 。 该工艺中物质D可以作为原料循环利用,它的化学式为 。 写出步骤②反应的离子方程式 。 (3)汽车尾气中含有的氮氧化物(NOx)能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式 。当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出,写出NO被CO还原的化学方程式_ 。 (4)工业上常用Na2CO3溶液处理氮的氧化物。 已知:NO不能与Na2CO3溶液反应 NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 现用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合气体8.96L,混合气体中NO和NO2的体积比为1:3,则吸收过程中产生气体在标准状况下的体积为 。 |
将SO2通入BaCl2溶液中至饱和未见有沉淀生成,继续加入另一物质,仍无沉淀生成,则该物质可能为 |
下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是( )A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(脱水性) | B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性) | C.蔗糖与浓硫酸反应中有海棉状的炭生成(吸水性) | D.浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性) |
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将相同质量的两铜片分别和浓硝酸、稀硝酸(两者均过量)反应,下列叙述正确的是( )A.出现钝化现象:浓硝酸会,稀硝酸不会 | B.消耗HNO3的物质的量:前者多,后者少 | C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深 | D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少 |
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