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硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,照相业中用作定影剂.Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO2生成.
(1)Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应可用于探究外界条件对反应速率的影响,完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5mL):
实验编号 T/K c(Na2S2O3)/mol?L-1 c(H2SO4)/mol?L-1 实验目的
298 0.1 0.1 实验①和②探究温度对该反应速率的影响;实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响
308
0.2
0.1
(2)Na2S2O3还具有很强的还原性,Na2S2O3溶液与足量氯水反应的化学方程式为:
 
 (提示:S元素被氧化为S
O
2-
4
).
(3)现有一瓶Na2S2O3固体,可能含有Na2SO4固体,请设计实验验证,写出实验步骤、预期现象和结论.限选试剂:1mol?L-1 H2SO4、1mol?L-1 HNO3、1mol?L-1 HCl、1mol?L-1 NaOH、0.1mol?L-1 BaCl2、0.01mol?L-1 KMnO4、蒸馏水.
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量固体于试管中,加蒸馏水溶解
步骤2:
步骤3:
分析:(1)根据实验目的选择反应条件,注意探究温度对反应速率影响时,除了温度外,其他条件必须相同,探究浓度对反应速率影响,除了浓度外,其他条件必须相同;
(2)硫代硫酸钠与氯气反应生成了硫酸、氯化钠和氯化氢,根据化合价升降相等配平反应;
(3)硫代硫酸钠在酸性条件下可自身发生氧化还原反应生成单质硫和二氧化硫气体,可根据溶液是否变浑浊验证硫代硫酸钠,反应后加入氯化钡,如有沉淀,可说明存在硫酸钠.
解答:解:(1)实验①和②探究温度对该反应速率的影响,所以Na2S2O3溶液与稀硫酸溶液浓度必须相同,都是0.1mol/L;
实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响,温度必须相同,都是298K;其中①和③探究硫代硫酸钠浓度对反应速率影响,二组的硫酸溶液浓度必须相同;①和④体积稀硫酸浓度对反应速率影响,所以两组中的硫代硫酸钠浓度必须相同,
故答案为:
实验编号 T/K c(Na2S2O3)/
mol?L-1
c(H2SO4)/
mol?L-1
0.1 0.1
298 0.1
298 0.2(不填0.1的均给分)
(2)硫代硫酸钠与氯气反应生成硫酸、氯化钠和盐酸或生成硫酸、硫酸钠和盐酸,反应的化学方程式为:Na2S2O3+4Cl2+5H2O═Na2SO4+8HCl+H2SO4;(或Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+6HCl+2H2SO4
故答案为:Na2S2O3+4Cl2+5H2O═Na2SO4+8HCl+H2SO4;(或Na2S2O3+4Cl2+5H2O═2NaCl+6HCl+2H2SO4);
(3)硫代硫酸钠在酸性条件下可自身发生氧化还原反应生成单质硫和二氧化硫气体,可根据溶液是否变浑浊验证硫代硫酸钠,反应后加入氯化钡,如有沉淀,可说明存在硫酸钠,可设计实验如下:
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量固体于试管中,加蒸馏水溶解
步骤2:向试管中加入过量1 mol?L-1 HCl溶液,充分振荡,静置 有淡黄色沉淀生成
步骤3:取上层清液于另一试管中,滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液 有白色沉淀生成,证明固体中混有Na2SO4[或无白色沉淀生成,证明固体中无Na2SO4]
故答案为:
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量固体于试管中,加蒸馏水溶解
步骤2:向试管中加入过量1 mol?L-1 HCl溶液,充分振荡,静置 有淡黄色沉淀生成
步骤3:取上层清液于另一试管中,滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液 有白色沉淀生成,证明固体中混有Na2SO4[或无白色沉淀生成,证明固体中无Na2SO4]
点评:本题考查性质实验探究、物质的含量测定以及探究影响反应速率的因素方法,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意实验方案设计必须满足,探究温度对反应速率影响时,除了温度外,其他条件必须相同,探究浓度对反应速率影响,除了浓度外,其他条件必须相同,本题难度中等.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:(A)氯化钠,(B)硫化钠,(C)亚硫酸钠,(D)硫代硫酸钠(Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O),(E)硫酸钠,(F)碳酸钠.向此溶液中加入适量稀硫酸,有浅黄色的沉淀析出,同时有气体生成,此气体能使硫酸铜溶液产生黑色沉淀,也能使澄清石灰水变浑浊,不能使品红溶液褪色.根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)该气体中含有
H2S、CO2
H2S、CO2
(填写化学式)
(2)此无色溶液至少存在
3
3
种钠盐,写出上述可能的情况(填写相应的化学式).
第一种情况:
Na2S、Na2CO3、Na2SO3
Na2S、Na2CO3、Na2SO3

第二种情况:
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3

第三种情况:
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3、Na2SO3
Na2S、Na2CO3、Na2S2O3、Na2SO3

第四种情况:
;(可不填满,也可补充)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?南通一模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等.实验室可通过如下反应制取:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2

(1)用图1所示装置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是
吸收二氧化硫等尾气,防止污染空气
吸收二氧化硫等尾气,防止污染空气
.如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸,则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外,还有
NaCl
NaCl
(填化学式)杂质生成.
(2)为测定所得保险粉样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数,可用标准碘溶液进行滴定,反应方程式为2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6
①利用KIO3、KI和HCl可配制标准碘溶液.写出配制时所发生反应的离子方程式:
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O

②准确称取一定质量的Na2S2O3?5H2O样品于锥形瓶中,加水溶解,并滴加
淀粉溶液
淀粉溶液
作指示剂,用所配制的标准碘溶液滴定.滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外,还有
酸式滴定管
酸式滴定管

③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数的测量结果
偏低
偏低
(填“偏高”“偏低”或“不变”).
(3)本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图2所示的装置可将工业级的Na2S提纯.已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精.提纯步骤依次为:
①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;
②按图2所示装配所需仪器,向冷凝管中通入冷却水,水浴加热;
③待
烧瓶中固体不再减少
烧瓶中固体不再减少
时,停止加热,将烧瓶取下;
趁热过滤
趁热过滤

将所得滤液冷却结晶,过滤
将所得滤液冷却结晶,过滤

⑥将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S?9H2O晶体.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

硫代硫酸钠是一种常见的化工原料.将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
(1)在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用,其目的是
 

(2)用该方法获得的Na2S2O3.H2O晶体中常混有一定量的杂质.某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水).
[提出假设]
假设1:晶体中只含Na2CO3杂质
假设2:晶体中只含Na2S杂质
假设3:
 

[查阅资料]
①SO2+2H2S═3S↓+2H2O
②Na2S2O3在中性、碱性溶液中较稳定,而在酸性溶液中能迅速反应:
Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↑+SO2↑+H2O
③CuSO4+H2S=CuS↓(黑色)+H2SO4
[判断与思考]
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此认为假设2不成立.你认为其结论是否合理?
 
 (填“合理”、“不合理”)并说明理由:
 

[设计方案进行实验]
基于假设1,完成下表实验方案、现象及结论(仪器自选).
限选实验试剂:3mol?L-1H2SO4、1mol?L-1NaOH、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
实验方案 现象及结论
 
 
(3)已知:2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6.为测定所制得晶体的纯度,该小组以淀粉作指示剂,
用0.010mol?L-1的碘水进行多次取样滴定,测得Na2S2O3?5H2O的含量约为102%.若所用试剂及操作均无不当,产生该结果最可能的原因是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等.实验室可通过如下反应制取:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
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(1)本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图1所示的装置可将工业级的Na2S提纯.已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精.提纯步骤依次为:
①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;
②按图1所示装配所需仪器,向冷凝管的
 
处(填a或b)通入冷却水,同时水浴加热;
③待烧瓶中固体不再减少时,停止加热,将烧瓶取下;
 

 

⑥将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S?9H2O晶体.
(2)用图2所示装置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是
 
.如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸,则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外,还有可能出现浑浊,写出该反应的化学方程式
 

(3)为测定所得保险粉样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数,可用标准碘溶液进行滴定,反应方程式为2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
①利用KIO3、KI和HCl可配制标准碘溶液.写出配制时所发生反应的离子方程式:
 

②准确称取一定质量的Na2S2O3?5H2O样品于锥形瓶中,加水溶解,并滴加
 
作指示剂,用所配制的标准碘溶液滴定.滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外,还有
 

③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3?5H2O的质量分数的测量结果
 
(填“偏高”“偏低”或“不变”).

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科目:高中化学 来源:2014届河南省洛阳市高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

硫代硫酸钠( Na2S2O3)俗称保险粉,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氧剂等。实验室可通过如下反应制取:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。                                      

     

图l                              图2

(1)用图l所示装置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是:                   

如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸,则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外,还有       (填化学式)杂质生成。

    为测定所得保硷粉样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数,可用标准碘溶液进行滴定,反应方程式为2 Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6

(2)利用KIO3、KI和HCI可配制标准碘溶液。写出配制时所发生反应的离子方程式:      

(3)准确称取一定质量的Na2S2O3·5H2O样品于锥形瓶中,加水溶解,并滴加       作指示荆,用所配制的标准碘溶液滴定。滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外,还有            

(4)若漓定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止漓定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果____(填“偏高”偏低”或“不变”)。

(5)本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图2所示的装置可将工业级的Na2S提纯。

已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为:

①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;

②按图2所示装配所需仪器,向冷凝管中通人冷却水,水浴加热;

③待烧瓶中固体不再减少时,停止加热,将烧瓶取下‘

                                 

                                  ;   

⑥将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S·9H2O晶体。

 

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