Question

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．某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，并通过实验探究Na₂S₂O₄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Na₂S₂O₄晶体，溶于水中制成Na₂S₂O₃溶液，进行如下探究．

	实验操作	实验现象	现象解释（用离子方程式表示）
探究①	A．______	a．溶液pH=8	i．______
	B．向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液	b．______	ii．S2O32一+2H+═ S↓+SO2↑+H2O
探究②	C．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：______．
[问题讨论]
（1）甲同学向“探究②”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na₂S₂O₃氧化．你认为该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被氯水氧化．你的方案______．

Answer 1

【答案】分析：A、检验溶液酸碱性，用PH试纸进行测定，依据PH的测定步骤分析判断；
i钠盐溶液显碱性，说明硫代硫酸根离子水解；
B、硫酸和硫代硫酸钠反应生成二氧化硫和硫单质；
C、氯水和硫代硫酸钠反应氯水褪色变浅说明氯气发生反应表现氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠；依据性质和现象说明硫代硫酸钠具有还原性和在溶液中水解显碱性；
（1）氯水过量溶液中含有氯离子；
（2）检验溶液中是否有硫酸根离子存在来说明硫代硫酸钠被氯气氧化．
解答：解：A．依据题干实验探究①的目的是测定溶液的PH，方法为用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液点在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照，
故答案为：用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液点在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照；
ⅰ．测定溶液PH=8说明溶液呈碱性，证明硫代硫酸跟离子水解显碱性，反应的离子方程式为：S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-，
故答案为：S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-；
B．向pH=2的硫酸中滴加Na₂S₂O₃溶液，发生反应Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O所以反应现象为：有淡黄色沉淀（或乳白色浑浊）和无色刺激性气味气体产生，
故答案为：有淡黄色沉淀（或乳白色浑浊）和无色刺激性气味气体产生；
ⅲ．向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na₂S₂O₃溶液，氯水和硫代硫酸钠反应氯水褪色变浅说明氯气发生反应表现氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的离子方程式为：S₂O₃^2-+4C1₂+5H₂O=2SO₄^2-+8C1^-+10H⁺，
故答案为：S₂O₃^2-+4C1₂+5H₂O=2SO₄^2-+8C1^-+10H⁺；
依据探究①得到结论，测定溶液的PH说明显碱性，和硫酸反应生成二氧化硫、硫，以上实验证明：Na₂S₂O₃呈碱性，能与强酸反应，
故答案为：Na₂S₂O₃呈碱性，能与强酸反应；
依据探究②是氯气氧化硫代硫酸钠得到硫酸钠和氯化钠表现了硫代硫酸钠的还原性，故答案为：具有还原性；
（1）探究②是向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na₂S₂O₃溶液，氯水过量溶液中一定有氯离子，加入硝酸银生成沉淀不能证明是氯气做氧化剂生成的，所以方案不正确；
故答案为：不正确，因氯水过量，氯水中同样含有Cl^-；
（2）证明Na₂S₂O₃被氯水氧化，可以利用硫代硫酸钠被氯气氧化生成的硫酸根离子减小检验，方法为取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na₂S₂O₃能被氯水氧化，
故答案为：取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na₂S₂O₃能被氯水氧化．
点评：本题考查了物质性质的实验验证方法和实验设计，反应现象的应用，实验方案的推断和实施是解题关键，题目难度中等．