Question

硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可看成是一個S原子取代了Na₂SO₄中的一個O原子而形成．研究小組運用類比學習的思想，通過實驗探究Na₂S₂O₃的化學性質．
（1）他們提出如下猜想：猜想①：與BaCl₂溶液反應有沉淀生成；猜想②：溶液呈中性，且不與酸反應；猜想③：無還原性，不能被氧化劑氧化．
他們提出上述猜想的依據是

 

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（2）對上述猜想②、③，他們設計實驗方案，并進行實驗．請在答題卡上按下表格式完成相關的實驗操作步驟、預期現象．請限選實驗儀器與試劑：試管、玻璃棒、滴管、pH試紙：3mol?L^-1H₂SO₄、新制氯水、1mol?L^-1 BaCl₂ 溶液、Na₂S₂O₃溶液、蒸餾水．

	實驗操作	實驗現象或 預期實驗現象	現象解釋 （用離子方程式表示）	結論
猜想②	操作一：	溶液pH=8	/	Na2S2O3溶液呈中性，能與酸反應，具有還原性，與Na2SO4的化學性質不相似．
	操作二：		S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
猜想③	操作三：

（3）小組同學為確證經操作三后Na₂S₂O₃被氧化，提出如下實驗方案

 

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Answer 1

分析：（1）根據Na₂S₂O₃與Na₂SO₄結構相似，化學性質也相似判斷；
（2）根據猜想②：溶液呈中性，且不與酸反應；用PH試紙檢驗其溶液的PH；再向其溶液中加酸觀察現象；
根據猜想③：無還原性，不能被氧化劑氧化；向其溶液中加強氧化劑觀察現象；
（3）用氯化鋇溶液檢驗是否有硫酸根離子存在，有硫酸根離子說明Na₂S₂O₃能被氯水氧化．

解答：解：（1）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可看成是一個S原子取代了Na₂SO₄中的一個O原子而形成，根據Na₂S₂O₃與Na₂SO₄結構相似，猜想它們的化學性質也相似，根據Na₂SO₄具有的性質猜測，而Na₂SO₄具有以下化學性質：與BaCl₂溶液反應生成沉淀；Na₂SO₄溶液呈中性，且不與酸反應；Na₂SO₄無還原性，不能被氧化劑氧化；
故答案為：他們類比的物質是Na₂SO₄，而Na₂SO₄具有以下化學性質：與BaCl₂溶液反應生成沉淀；Na₂SO₄溶液呈中性，且不與酸反應；Na₂SO₄無還原性，不能被氧化劑氧化，因此他們提出以上猜想；
（2）已知猜想②：溶液呈中性，且不與酸反應；所以用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液，點滴到pH試紙的中央，將試紙呈現的顏色與標準比色卡對照，檢驗其溶液的PH；用滴管取少量Na₂S₂O₃溶液于試管，然后逐滴滴入3 mol?L^-1H₂SO₄，振蕩，有淡黃色沉淀和無色刺激性氣味氣體產生，說明能與酸反應；
已知猜想③：無還原性，不能被氧化劑氧化；用滴管取少量新制氯水于試管，然后逐滴滴加少量Na₂S₂O₃溶液，振蕩，氯水顏色變淺，說明Na₂S₂O₃能被氯水氧化，其反應的離子方程式為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
綜上可知Na₂S₂O₃溶液呈中性，能與酸反應，具有還原性，與Na₂SO₄的化學性質不相似；

	實驗操作	實驗現象或 預期實驗現象	現象解釋 （用離子方程式表示）	結論
猜想②	操作一：用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，點滴到pH試紙的中央，將試紙呈現的顏色與標準比色卡對照
	操作二：用滴管取少量Na2S2O3溶液于試管，然后逐滴滴入3 mol?L-1H2SO4，振蕩	有淡黃色沉淀和無色刺激性氣味氣體產生
猜想③	操作三：用滴管取少量新制氯水于試管，然后逐滴滴加少量Na2S2O3溶液，振蕩	氯水顏色變淺	S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

故答案為：

	實驗操作	實驗現象或 預期實驗現象	現象解釋 （用離子方程式表示）	結論
猜想②	操作一：用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，點滴到pH試紙的中央，將試紙呈現的顏色與標準比色卡對照
	操作二：用滴管取少量Na2S2O3溶液于試管，然后逐滴滴入3 mol?L-1H2SO4，振蕩	有淡黃色沉淀和無色刺激性氣味氣體產生
猜想③	操作三：用滴管取少量新制氯水于試管，然后逐滴滴加少量Na2S2O3溶液，振蕩	氯水顏色變淺	S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

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（3）用氯化鋇溶液檢驗是否有硫酸根離子存在，有硫酸根離子說明Na₂S₂O₃能被氯水氧化，其操作為用滴管取少量反應后的溶液于試管，向其中滴入氯化鋇溶液，若觀察到有白色沉淀產生，則說明Na₂S₂O₃能被氯水氧化；
故答案為：用滴管取少量反應后的溶液于試管，向其中滴入氯化鋇溶液，若觀察到有白色沉淀產生，則說明Na₂S₂O₃能被氯水氧化．

點評：本題考查了物質性質的實驗驗證方法和實驗設計，反應現象的應用，實驗方案的推斷和實施是解題關鍵，題目難度中等．