Question

（2011?珠海二模）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱大蘇打，主要用于照相業(yè)作定影劑．Na₂S₂O₃易溶于水，在酸性溶液中會迅速分解，具有較強的還原性．
（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)計實驗驗證該假設(shè)，寫出實驗步驟、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．

實驗步驟	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固體的實驗思路：應(yīng)先除去Na₂S₂O₃，再檢驗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）．

解答：解：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(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：

實驗步驟	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．

點評：本題考查了實驗設(shè)計的基本原理和離子的檢驗方法，在選用試劑時注意加入的試劑對離子檢驗的干擾，重點考查了硫代硫酸鈉的性質(zhì)應(yīng)用和硫酸根的檢驗，以及化學(xué)實驗的步驟設(shè)計原則，不能引入干擾離子．