Question

已知硫化物在空气中高温焙烧可生成SO₂，而硫粉跟亚硫酸钠溶液共热可制得硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)。现以硫化亚铁为主要原料，按下图制取硫代硫酸钠。图中的A、B、C和D是硫单质或硫的化合物，其他不含硫的反应产物已被略去，各步反应可以添加必要的试剂。

请填写下列空白：

(1)反应(Ⅰ)的化学方程式：_____________________________________________。

(2)物质B的分子式：___________________。

(3)物质D的分子式：___________________。

(4)你能对Na₂S₂O₃叫硫代硫酸钠给以合理解释吗？

___________________________________________________________________。

Answer 1

解析：因为题目已给出了单质硫与亚硫酸钠反应生成硫代硫酸钠，框图中的反应(Ⅴ)一定是表示这个反应。这样，可以从框图作逆向反推，即以硫代硫酸钠和相应的反应(Ⅴ)作为解题突破口。

    显然，C和D应该有一个是单质硫，另一个是亚硫酸钠。现在需要确定究竟何者是单质硫，何者是亚硫酸钠。为此，需继续向前反推。

    物质C是物质A和物质B通过反应(Ⅲ)生成的，而已知A、B都是含硫的化合物(C、D中已有单质硫，A、B中不可能再有单质硫)。由两种含硫化合物生成单质硫的反应，必然是：

2H₂S+SO₂2H₂O+3S↓

    这样，就确认了C是单质硫，而D则是亚硫酸钠。

    接着需判断A、B两种含硫化合物何者是硫化氢，何者是二氧化硫。

    由于D已被确定为亚硫酸钠，从硫化氢是无法直接反应得到这种化合物的，而二氧化硫则可以与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠(SO₂+2NaOHNa₂SO₃+H₂O)，可判定：A是硫化氢，B是二氧化硫。

    为什么称Na₂S₂O₃为硫代硫酸钠，主要想让同学们对一些新事物、新知识不要停留在单纯被动接受上，而应多问几个为什么，尽可能知其所以然，以培养自己的探究能力。本问只要把Na₂S₂O₃与Na₂SO₄对比一下即可解答。

答案：(1)FeS+2HClFeCl₂+H₂S↑或FeS+H₂SO₄(稀)FeSO₄+H₂S↑

(2)SO₂  (3)Na₂SO₃

(4)Na₂SO₄中的一个“O”被“S”代替，即为Na₂S₂O₃