Question

（2011?珠海二模）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱(chēng)大蘇打，主要用于照相業(yè)作定影劑．Na₂S₂O₃易溶于水，在酸性溶液中會(huì)迅速分解，具有較強(qiáng)的還原性．
（1）Na₂S₂O₃溶液與足量氯水反應(yīng)的離子方程式為

S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺

．（S元素被氧化為SO₄^2-）
（2）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）露置在空氣中易氧化變質(zhì)，其可能的變質(zhì)后生成物如下：
假設(shè)一：

只有Na₂SO₃

假設(shè)二：只有Na₂SO₄固體
假設(shè)三：

Na₂SO₄、Na₂SO₃都有

（3）現(xiàn)有一瓶Na₂S₂O₃固體，可能混有Na₂SO₄固體．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該假設(shè)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選試劑：1mol?L^-1 H₂SO₄、1mol?L^-1HNO₃、1mol?L^-1HCl、1mol?L^-1NaOH、0.1mol?L^-1BaCl₂、0.01mol?L^-1KMnO₄、蒸餾水．

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量固體于試管中，加蒸餾水溶解．
步驟2： 向試管中加入過(guò)量1 mol?L-1HCl溶液．充分振蕩，靜置．	有淡黃色沉淀生成．
步驟3： 取上層清液于另一試管中，滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液．	有白色沉淀生成，證明固體中混有Na2SO4．

Answer 1

分析：（1）Na₂S₂O₃與足量氯水反應(yīng)，氯氣是強(qiáng)氧化劑，硫代硫酸鈉中硫元素被氧化為硫酸根，氯氣中氯元素被還原為CI^-．離子方程式為S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺
（2）根據(jù)硫代硫酸鈉結(jié)構(gòu)中硫元素化合價(jià)可知，在空氣中易被氧化，先氧化為亞硫酸鈉，亞硫酸鈉再繼續(xù)氧化，部分氧化得到亞硫酸鈉和和硫酸鈉的混合物，全部氧化得到硫酸鈉，所以假設(shè)產(chǎn)物可以是亞硫酸鈉或亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物．
（3）Na₂S₂O₃固體，可能混有Na₂SO₄固體的實(shí)驗(yàn)思路：應(yīng)先除去Na₂S₂O₃，再檢驗(yàn)SO₄^2-的存在．除去硫代硫酸鈉應(yīng)加入稀鹽酸（不能選用硫酸，防止加入的硫酸根離子的干擾；不能選硝酸，避免硝酸的強(qiáng)氧化性把硫代硫酸鈉氧化為硫酸鈉干擾硫酸根離子的檢驗(yàn)）．

解答：解：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)得失電子守恒，S₂O₃^2-→2SO₄^2-～8e^-，Cl₂→2CI^-～2e^-，所以4molCl₂氧化1molS₂O₃^2-，得到8molCl^-和2molSO₄^2-，根據(jù)電荷守恒，生成物中應(yīng)有10molH⁺，根據(jù)原子守恒反應(yīng)物中應(yīng)有5molH₂O，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⁺；
（2）Na₂S₂O₃在空氣中易被氧化，先氧化為亞硫酸鈉，亞硫酸鈉再繼續(xù)氧化，部分氧化得到亞硫酸鈉和和硫酸鈉的混合物，全部氧化得到硫酸鈉．故假設(shè)一：只有Na₂SO₃，假設(shè)三：Na₂SO₄、Na₂SO₃都有，
故答案為：只有Na₂SO₃；Na₂SO₄、Na₂SO₃都有；
（3）具體操作：取少量固體于試管中加水溶解后，加入過(guò)量的1 mol?L^-1HCl溶液，硫代硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體和硫單質(zhì)，取上層清液，滴加少量0.1 mol?L^-1BaCl₂溶液，生成難溶于水的白色沉淀硫酸鋇，證明含硫酸根離子，即證明固體中含有硫酸鈉，否則不含有硫酸鈉．
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量固體于試管中，加蒸餾水溶解．
步驟2：向試管中加入過(guò)量1 mol?L-1HCl溶液．充分振蕩，靜置．	有淡黃色沉淀生成．
步驟3：取上層清液于另一試管中，滴加少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液．	有白色沉淀生成，證明固體中混有Na2SO4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理和離子的檢驗(yàn)方法，在選用試劑時(shí)注意加入的試劑對(duì)離子檢驗(yàn)的干擾，重點(diǎn)考查了硫代硫酸鈉的性質(zhì)應(yīng)用和硫酸根的檢驗(yàn)，以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟設(shè)計(jì)原則，不能引入干擾離子．