Question

【題目】Na2S2O4俗稱保險(xiǎn)粉，常用做紡織工業(yè)的漂白劑、脫色劑等。某科研小組制備并探究其性質(zhì)。

資料：Na2S2O4易溶于水，具有極強(qiáng)的還原性，易被空氣氧化，在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。

Ⅰ．制備Na2S2O4(加熱等輔助儀器略去)

(1)儀器①的名稱是______。

(2)B裝置用于制備Na2S2O4。第一步反應(yīng)：Zn+2SO2 ZnS2O4；第二步，加入NaOH溶液，于28～35℃下反應(yīng)生成Na2S2O4，該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

(3)B裝置反應(yīng)前，先進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______。

(4)反應(yīng)后除去B中的沉淀，在濾液中加入一定量的NaCl固體攪拌，有Na2S2O4晶體析出。加入NaCl固體的作用是______。

Ⅱ．探究Na2S2O4的性質(zhì)

(5)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3和SO2，但科研小組沒(méi)有做到完全隔絕空氣，得到的固體產(chǎn)物中還含有Na2SO4。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該分解產(chǎn)物中含有Na2SO4。實(shí)驗(yàn)方案是______。(可選試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)

(6)制備納米級(jí)銀粉:用NaOH溶液溶解Na2S2O4，加入一定量的AgNO3溶液，生成納米級(jí)的銀粉。在制備銀粉的反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2︰1，且生成的含硫物質(zhì)只有一種，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式______。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2 打開(kāi)A中分液漏斗活塞，使硫酸與亞硫酸鈉先反應(yīng)產(chǎn)生的SO2，排出裝置中殘留的O2 加入氯化鈉，增大了Na+離子濃度，促進(jìn)Na2S2O4結(jié)晶析出(用沉淀溶解平衡解釋可以) 取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液(或過(guò)濾，取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明含有Na2SO4雜質(zhì) 2Ag++S2O42—+4OH—＝2Ag↓+2SO32—+2H2O

【解析】

裝置A中70%的濃硫酸通過(guò)分液漏斗滴到蒸餾燒瓶中和亞硫酸鈉反應(yīng)制得二氧化硫，二氧化硫和Zn在三頸燒瓶中反應(yīng)生成ZnS2O4，加入NaOH溶液，ZnS2O4與NaOH反應(yīng)Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，裝置C中氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣。

（1）儀器①的名稱是圓底燒瓶，故答案為：圓底燒瓶；

（2）28～35℃下，反應(yīng)生成的ZnS2O4與NaOH溶液反應(yīng)，反應(yīng)生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2，故答案為：ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2；

（3）由于Na2S2O4具有極強(qiáng)的還原性，易被空氣氧化，所以B裝置反應(yīng)前應(yīng)排盡裝置中的空氣，防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn)，故答案為：打開(kāi)A中分液漏斗活塞，使硫酸與亞硫酸鈉先反應(yīng)產(chǎn)生的SO2，排出裝置中殘留的O2打開(kāi)A中分液漏斗活塞，使硫酸與亞硫酸鈉先反應(yīng)產(chǎn)生的SO2，排出裝置中殘留的O2；

（4）加入氯化鈉的目的是，溶液中Na+離子濃度增大，使Na2S2O4的溶解度降低，更易結(jié)晶析出，提高產(chǎn)率，故答案為：加入氯化鈉，增大了Na+離子濃度，促進(jìn)Na2S2O4結(jié)晶析出；

（5）因固體中含有的Na2SO3、Na2S2O3會(huì)干擾Na2SO4的檢驗(yàn)，應(yīng)先加入足量稀鹽酸，排除Na2SO3、Na2S2O3的干擾，再加入BaCl2溶液，檢驗(yàn)是否存在Na2SO4，故答案為：取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液(或過(guò)濾，取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明含有Na2SO4雜質(zhì)；

（6）由題意可知，AgNO3溶液和堿性Na2S2O4溶液反應(yīng)生成納米級(jí)的銀粉，反應(yīng)中Ag元素化合價(jià)升高，做氧化劑， Na2S2O4做還原劑被氧化，因氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2︰1，由得失電子數(shù)目守恒可知S2O32-被氧化為SO32-，反應(yīng)的方程式為：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag+2SO32-

+2H2O，故答案為：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag+2SO32-+2H2O。