硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。
Ⅰ.Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
(1)b中反应的离子方程式为SO32-+2H+=H2O+SO2↑SO32-+2H+=H2O+SO2↑,c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液硫化钠和碳酸钠的混合溶液。
(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是SS。
(3)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等(写出两条)。
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2,不能过量,原因是若SO2过量,溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解若SO2过量,溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解。
(5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4:取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。
Ⅱ.探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:ⅰ.Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O3)33-(紫黑色)
ⅱ.Ag2S2O3为白色沉淀,Ag2S2O3可溶于过量的S2O32-
装置 | 编号 | 试剂X | 实验现象 |
![]() |
① | Fe(NO3)3溶液 | 混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色 |
② | AgNO3溶液 | 先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液 |
加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀
加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀
(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+.从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅰ的现象:生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢,Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,使Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O3)33-(紫黑色)平衡左移,最终溶液变为无色
生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢,Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,使Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O3)33-(紫黑色)平衡左移,最终溶液变为无色
。(7)同浓度氧化性:Ag+>Fe3+.实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是
Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱
Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱
。(8)进一步探究Ag+和S2O32-反应。
装置 | 编号 | 试剂X | 实验现象 |
![]() |
③ | AgNO3溶液 | 先生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黄色、棕色,最后为黑色沉淀。 |
H2O
H2O
═Ag2S+□H2SO4
H2SO4
实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下,填入合适的物质和系数:(9)根据以上实验,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和
阳离子
阳离子
、用量
用量
有关(写出两条)。【考点】制备实验方案的设计.
【答案】SO32-+2H+=H2O+SO2↑;硫化钠和碳酸钠的混合溶液;S;控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等;若SO2过量,溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解;取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质;加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀;生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢,Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,使Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O3)33-(紫黑色)平衡左移,最终溶液变为无色;Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱;H2O;H2SO4;阳离子;用量
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:101引用:2难度:0.3
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Fe3+已经除尽的试剂是
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