Question

某化學興趣小組欲探究Na₂S₂O₃的化學性質．
（一）Na₂S₂O₃溶液的酸堿性
（1）取少量Na₂S₂O₃固體，利用石蕊試液測定Na₂S₂O₃溶液的酸堿性，必須選用的儀器有膠頭滴管、藥匙和

 

．
A．玻璃棒　　　　 B．試管　　　　　 C．天平　　　　 D．量筒
（2）實驗測得Na₂S₂O₃溶液呈弱堿性，其可能的原因是

 

．
（二）Na₂S₂O₃的熱穩定性
（3）另取少量Na₂S₂O₃固體于試管中，按圖1所示進行加熱，該操作可能導致的不良后果有

 

、

 

等．
（三）Na₂S₂O₃溶液與酸反應
該組同學經過實驗得到Na₂S₂O₃和酸反應的產物是S和SO₂，反應的化學方程式為：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O
在實驗中，該組同學意外發現Na₂S₂O₃溶液和稀H₂SO₄混合時，一分鐘后才出現渾濁．同學們猜想Na₂S₂O₃和稀H₂SO₄的反應速率較慢．請設計實驗方案證實他們的猜想．

 

．
（四）Na₂S₂O₃的還原性
利用圖2裝置（夾持與加熱裝置已略去），探究Na₂S₂O₃與Cl₂的反應．
（5）反應結束后，取少量B中溶液，加入鹽酸，再滴入BaCl₂有白色沉淀生成．請寫出S₂O₃^2-被氯氣氧化的離子方程式

 

．
（6）已知：2S₂O₃^2-+O₂═2SO₄^2-+2S↓、S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O．上述實驗過程中觀察到B中有少量淡黃色沉淀生成，該組同學猜想可能的原因為：
①S₂O₃^2-與HCl作用生成淡黃色沉淀
②S₂O₃^2-與裝置中殘留的空氣作用生成淡黃色沉淀
為避免淡黃色沉淀生成，應對上述實驗進行如下改進：
ⅰ針對猜想①，應在A、B間應增加一個洗氣瓶，洗氣瓶中盛放的試劑是

 

．
ⅱ針對猜想②，反應開始前應進行的操作是：

 

．

Answer 1

分析：（1）依據實驗基本操作分析，取溶液少許與試管中，滴入石蕊試液檢驗；
（2）依據鹽類水解分析判斷；
（3）依據實驗基本操作可知利用試管給固體加熱需要試管口略向下傾斜，試管夾應夾在離試管口三分之一處，手握長柄分析；
（4）設計實驗方案證實Na₂S₂O₃和稀H₂SO₄的反應速率較慢，可以利用同體積、同濃度溶液反應，改變反應的溫度設計對比試驗，設計驗證；
（5）加入鹽酸，再滴入BaCl₂有白色沉淀生成說明生成硫酸根離子，硫代硫酸根離子被氧化為硫酸根離子，依據電荷守恒和原子守恒書寫離子方程式．

解答：解：（1）取藥匙取少量Na₂S₂O₃固體與試管中溶解，用膠頭滴管滴入石蕊試液測定Na₂S₂O₃溶液的酸堿性，必須選用的儀器有膠頭滴管、藥匙、試管，
故答案為：B；
（2）Na₂S₂O₃溶液呈弱堿性，是因為硫代硫酸根離子水解的原因，故答案為：S₂O₃^2-離子水解呈堿性
（3）試管給固體加熱需要試管口略向下傾斜，試管夾應夾在離試管口三分之一處，手應握住試管夾的長柄，裝置圖中試管口向上，生成的水回流炸裂試管，手握短柄易使試管脫落，故答案為：試管破裂；試管脫落；
（4）Na₂S₂O₃和稀H₂SO₄的反應速率較慢，可以利用同體積、同濃度溶液反應，改變反應的溫度設計對比試驗，取與上述實驗同濃度同體積的Na₂S₂O₃稀溶液和稀H₂SO₄于試管中，加熱，與前一實驗對比，觀察很快出現渾濁；
故答案為：取與上述實驗同濃度同體積的Na₂S₂O₃稀溶液和稀H₂SO₄于試管中，加熱，與前一實驗對比，觀察很快出現渾濁；
（5）加入鹽酸，再滴入BaCl₂有白色沉淀生成，硫代硫酸根離子被氧化為硫酸根離子，S₂O₃^2-被氯氣氧化的離子方程式為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
故答案為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（6）�。甋₂O₃^2-與HCl作用生成淡黃色沉淀，需要把氯氣中的氯化氫用飽和食鹽水除去，所以AB間增加盛飽和食鹽水的洗氣裝置，故答案為：飽和食鹽水；
ⅱ．S₂O₃^2-與裝置中殘留的空氣作用生成淡黃色沉淀，需要排凈裝置中的空氣，打開彈簧夾，排盡裝置中的空氣后關閉彈簧夾，再打開分液漏斗活塞，
故答案為：打開彈簧夾，排盡裝置中的空氣后關閉彈簧夾，再打開分液漏斗活塞．

點評：本題考查了物質性質的實驗設計和性質驗證，實驗基本操作的熟練掌握是解題關鍵，題目難度中等．