Question

（13分）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）俗称海波，它可看成是用一个S原子取代了Na₂SO₄中的一个O原子而形成的。某校化学研究性学习小组用类比学习思想，并通过实验探究Na₂S₂O₃的化学性质。
【提出问题】Na₂S₂O₃与Na₂SO₄结构相似，化学性质是否也相似呢？
【实验探究】取适量Na₂S₂O₃晶体，溶于水制成Na₂S₂O₃溶液，进行如表所示的探究，完成表中有关内容。

实验操作	实验现象	现象解释（用离子方程式表示）
探究①A.             B.向pH＝2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液	a.溶液pH＝8 b.	i.                          ii. S2O32－+2H＝S↓ +SO2↑ +H2O
探究②C.向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na2S2O3溶液	c.氯水颜色变浅	iii.

【实验结论】探究①                     探究②                           。
根据探究①和探究②的结论，Na₂S₂O₃和Na₂SO₄化学性质                 。
【问题讨论】
（1）甲同学向探究②反应后的溶液中滴加AgNO₃溶液，出现白色沉淀，据此甲同学认为氯水可将Na₂S₂O₃氧化。你认为此方案是否正确并说明理由：                。
（2）请你重新设计一个实验方案，证明Na₂S₂O₃能被氯水氧化。你设计的方案是      。

Answer 1

A.用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液点在pH试纸上，并与标准比色卡对照（1分）
i. S₂O₃^2－+H₂OHS₂O₃^－+OH^－（2分）
B. 有淡黄色沉淀（1分），有无色刺液性气味气体产生（1分）
iii. S₂O₃^2－+4Cl₂+5H₂O＝2SO₄^2－+8Cl^－+10H⁺（2分）
探究①：Na₂S₂O₃溶液呈碱性（1分），能与强酸反应（1分）。
探究②：Na₂S₂O₃具有还原性（1分），不相似（1分）。
【问题与讨论】（1）不正确，因为氯水中含有Cl^－（1分）。
（2）取少量探究②反应后的溶液，向其中滴入BaCl₂溶液，若有白色沉淀，则说明Na₂S₂O₃被氯水氧化。（1分）

试题分析：A.根据实验现象可知，该步操作是测定溶液pH值的，因此正确的操作应该是用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液点在pH试纸上，并与标准比色卡对照。
i.溶液显碱性，说明酸根水解，离子方程式为S₂O₃^2－+H₂OHS₂O₃^－+OH^－。
B.根据反应的生成物有单质硫和 二氧化硫生成可知，实验现象为有淡黄色沉淀，有无色刺液性气味气体产生。
iii.氯水颜色变浅说明发生了氧化还原反应，即硫代硫酸钠被氧化，则反应的离子方程式为S₂O₃^2－+4Cl₂+5H₂O＝2SO₄^2－+8Cl^－+10H⁺。
根据实验操作以及实验现象可知探究①是探究Na₂S₂O₃溶液呈碱性，能与强酸反应。探究②是探究Na₂S₂O₃具有还原性。由于硫酸钠不能与强酸反应，也没有还原性，所以二者的性质不相似。
【问题与讨论】（1）因为氯水中含有Cl^－也能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀，因此结论是不正确的。
（2）由于氧化产物是硫酸钠，因此可以通过验证硫酸根的生成即可，则实验操作为取少量探究②反应后的溶液，向其中滴入BaCl₂溶液，若有白色沉淀，则说明Na₂S₂O₃被氯水氧化。