硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱大蘇打,照相業(yè)中用作定影劑。Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中與酸反應有單質(zhì)硫和SO2生成。
(1)Na2S2O3溶液與稀硫酸混合反應可用于探究外界條件對反應速率的影響,完成有關的實驗設計表(已知各溶液體積均為5 mL):
實驗編號 |
T/K |
c(Na2S2O3)/ mol·L-1 |
c(H2SO4)/ mol·L-1 |
實驗目的 |
① |
298 |
0.1 |
0.1 |
實驗①和②探究溫度對該反應速率的影響;實驗①、③和④探究反應物濃度對該反應速率的影響 |
② |
308 |
|
|
|
③ |
|
0.2 |
|
|
④ |
|
0.1 |
|
(2)Na2S2O3還具有很強的還原性,Na2S2O3溶液與足量氯水反應的化學方程式為:
________ (提示:S元素被氧化為SO)。
(3)現(xiàn)有一瓶Na2S2O3固體,可能含有Na2SO4固體,請設計實驗驗證,寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論。限選試劑: 1 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 HNO3、1 mol·L-1 HCl、1 mol·L-1 NaOH、0.1 mol·L-1 BaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、蒸餾水。
實驗步驟 |
預期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1:取少量固體于試管中,加蒸餾水溶解 |
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步驟2:
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步驟3:
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(16分)
(1) 表格內(nèi)每空1分,共6分
實驗編號 |
T/K |
c(Na2S2O3)/mol·L-1 |
c(H2SO4)/mol·L-1 |
① |
|
|
|
② |
|
0.1 |
0.1 |
③ |
298 |
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0.1 |
④ |
298 |
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0.2(不填0.1的均給分) |
(2)Na2S2O3+4Cl2+5H2O =Na2SO4+8HCl+H2SO4(2分,未配平給1分)
(或Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaCl+6HCl+2H2SO4)
(3)
實驗步驟 |
預期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1:取少量固體于試管中,加蒸餾水溶解 |
|
步驟2:向試管中加入過量1 mol·L-1 HCl溶液,充分振蕩,靜置(2分) |
有淡黃色沉淀生成(2分) |
步驟3:取上層清液于另一試管中,滴加少量0.1 mol·L-1BaCl2溶液(2分) |
有白色沉淀生成,證明固體中混有Na2SO4(2分) [或無白色沉淀生成,證明固體中無Na2SO4] |
步驟2:步驟與現(xiàn)象、結(jié)論不株連。未寫“過量”扣1分;缺少“充分振蕩”扣一分。現(xiàn)象和結(jié)論中:刺激性氣味氣體或氣泡產(chǎn)生可給分。
步驟3:無“少量”不扣分,將BaCl2寫成Ba(NO3)2的不得分,不株連現(xiàn)象和結(jié)論
【解析】
試題分析:(1)設計對比實驗時,必須其他變量保持不變,只有一個變量;依題意可知,①與②的目的是探究溫度對化學反應速率的影響規(guī)律,因此兩種反應物的起始濃度應保持不變,都是0.1mol/L;①與③的目的是探究反應物濃度對化學反應速率的影響規(guī)律,則溫度都是298K、硫酸的初始濃度都是0.1mol/L;①與④的目的是探究反應物濃度對化學反應速率的影響規(guī)律,則溫度都是298K、硫代硫酸鈉的初始濃度都是0.1mol/L,硫酸的初始濃度變?yōu)?.2mol/L或其它合理的答案;(2)書寫陌生的氧化還原反應時,先確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物,再確定化合價升降數(shù)目,然后根據(jù)最小公倍數(shù)法確定氧化劑和還原劑的系數(shù),最后用觀察法配平其它物質(zhì)的系數(shù);綜上所述,該反應為Na2S2O3+4Cl2+5H2O === Na2SO4+8HCl+H2SO4或Na2S2O3+4Cl2+5H2O === 2NaCl+6HCl+2H2SO4;(3)硫酸鈉常用硫酸根離子的沉淀法檢驗,但是Na2S2O3也能與氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀,干擾硫酸鈉的檢驗,所以需要先除去樣品中的Na2S2O3;由于Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中與酸反應有單質(zhì)硫和SO2生成,加硫酸會引入硫酸根離子,硝酸能將硫代硫酸根離子氧化為硫酸根離子,干擾硫酸根離子的檢驗,因此步驟2中只能加入過量1 mol·L-1 HCl溶液,充分振蕩,靜置,有淡黃色沉淀生成或產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,說明Na2S2O3已經(jīng)被轉(zhuǎn)化為NaCl、單質(zhì)硫和SO2;除去硫代硫酸根離子之后,取上層清液于另一試管中,滴加少量0.1 mol·L-1BaCl2溶液,振蕩,有白色沉淀生成,證明固體中混有Na2SO4[或無白色沉淀生成,證明固體中無Na2SO4]。
考點:考查探究實驗,涉及設計實驗方案探究外界條件對化學反應速率的影響、氧化還原反應方程式的書寫和配平、設計實驗方案檢驗硫酸鈉的存在、設計實驗方案除去硫酸鈉中的硫代硫酸鈉等。
科目:高中化學 來源: 題型:
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
實驗方案 | 現(xiàn)象及結(jié)論 |
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學 來源:2014屆河南省洛陽市高三上學期期中考試化學試卷(解析版) 題型:實驗題
硫代硫酸鈉( Na2S2O3)俗稱保險粉,可用于照相業(yè)作定影劑,也可用于紙漿漂白作脫氧劑等。實驗室可通過如下反應制。2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
圖l 圖2
(1)用圖l所示裝置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是: 。
如將分液漏斗中的H2SO4改成濃鹽酸,則三頸燒瓶內(nèi)除Na2S2O3生成外,還有 (填化學式)雜質(zhì)生成。
為測定所得保鹼粉樣品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分數(shù),可用標準碘溶液進行滴定,反應方程式為2 Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。
(2)利用KIO3、KI和HCI可配制標準碘溶液。寫出配制時所發(fā)生反應的離子方程式: 。
(3)準確稱取一定質(zhì)量的Na2S2O3·5H2O樣品于錐形瓶中,加水溶解,并滴加 作指示荊,用所配制的標準碘溶液滴定。滴定時所用的玻璃儀器除錐形瓶外,還有 。
(4)若漓定時振蕩不充分,剛看到溶液局部變色就停止漓定,則會使樣品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分數(shù)的測量結(jié)果____(填“偏高”偏低”或“不變”)。
(5)本實驗對Na2S的純度要求較高,利用圖2所示的裝置可將工業(yè)級的Na2S提純。
已知Na2S常溫下微溶于酒精,加熱時溶解度迅速增大,雜質(zhì)不溶于酒精。提純步驟依次為:
①將已稱量好的工業(yè)Na2S放入圓底燒瓶中,并加入一定質(zhì)量的酒精和少量水;
②按圖2所示裝配所需儀器,向冷凝管中通人冷卻水,水浴加熱;
③待燒瓶中固體不再減少時,停止加熱,將燒瓶取下‘
④ ;
⑤ ;
⑥將所得固體洗滌、干燥,得到Na2S·9H2O晶體。
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