2025届高考二轮实验专题复习——硫代硫酸钠的物质制备和性质探究 课件

实验复习专题 —基于硫代硫酸钠的物质制备和性质探究 1 呈现形式 考查背景 设问内容与方式 2020年浙江卷 实验室制备硫代硫酸钠晶体 装置的作用，物质的分离提纯，杂质成分分析 2018年全国Ⅲ卷 市售硫代硫酸钠纯度及硫酸根杂质离子的检验 硫酸根的检验，标准液的配制、滴定终点的判断，纯度计算 2017年全国Ⅱ卷 碘量法测定河水中的溶解氧 碘量法滴定终点的现象，水样中溶解氧含量的计算 2014四川卷 2014海南卷 实验室制备硫代硫酸钠晶体 产品的制备、分离和提纯 2011福建卷 碘量法滴定，温度对化学反应速率的影响 滴定实验数据计算，探究实验数据分析 高考中的硫代硫酸钠 盐 课前引入 1、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波，从物质类别的角度分析，其属于___ 物质类别 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 硫元素的化合价 -2 0 +2 +4 +6 Na2S2O3 盐 课前引入 1、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波，从物质类别的角度分析，其属于___ 从价态的角度分析，Na2S2O3 _____ A．只有氧化性 B．只有还原性 C．既有氧化性又有还原性 2. 制备Na2S2O3时，下列选项合理的是 _______。 A. Na2S+S B. Na2SO3+S C. Na2SO3+Na2SO4 D. SO2+Na2SO4 B C 回归教材 选修4—P21 探究温度对化学反应速率的影响 实验原理：2H++S2O32-==SO2↑+S↓+H2O 实验现象： 现象1：有气泡产生，且溶液出现浑浊。 现象2：热水中的一组先出现浑浊。 实验结论： 其它条件相同时，升高温度，Na2S2O3与H2SO4的反应速率增大。 理论解释： 升高温度使分子获得更高的能量 活化分子百分数提高 分子中有效碰撞频率提高 碰撞次数增加 化学反应速率加快 温度升高 5 结构决定性质 硫代硫酸钠是最重要的硫代硫酸盐，易溶于水，不溶于乙醇，40-45℃熔化，48℃分解，具有较强的还原性和配位能力，是定量分析和漂白工业的还原剂（脱氯剂），冲洗照相底片的定影剂。 6 结构决定性质 Na2S2O3硫元素的化合价分别为-2价和+6价 思考1： 你可以根据名称和信息预测S2O32-（H2S2O3）的空间构型吗？ 7 结构决定性质 课堂练习1： 过一硫酸（H2SO5）具有较强的氧化性，1 molH2SO5中过氧键的数目为_______。 NA 课堂练习2：已知S2O82-中存在一个过氧键(-O-O-)，写出S2O82-的结构式____________，S2O82-中硫元素的化合价为____价。 +6 课堂练习3：你还可以预测焦硫酸-H2S2O7、连二硫酸-H2S2O6的结构吗？ 2NaHSO3==Na2S2O5+H2O  正 焦 过 代 连 五类硫的含氧酸 硫酸、亚硫酸 两分子酸失去1分子水形成的化合物 含有过氧键基本单元 分子中的一个氧原子被硫原子取代的化合物 含有几个硫原子通过单键相结合的基本单元 结构决定性质 制备实验方案设计 你可以根据查阅的资料设计制备Na2S2O3. 5H2O的方案吗？ 查阅资料：工业上常用硫化碱法来制备，利用硫化碱蒸发残渣、硫化钡废水中的碳酸钠和硫化钠与硫磺废气中的二氧化硫反应，经吸硫、蒸发、结晶，制得硫代硫酸钠。 总反应： 2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2 SO2制备实验方案设计 总反应： 2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2 制备SO2的原理 Na2SO3 + H2SO4（浓）== Na2SO4 + H2O + SO2 ↑ Cu + 2H2SO4（浓）== CuSO4 + 2H2O + SO2 ↑ 方案一 方案二 制备实验方案设计 制备实验方案设计 总反应： 2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2 将SO2通入Na2S和Na2CO3混合溶液中，待液体的pH值约为7但不小于7时，停止通入气体。 合成总反应大致可分三步进行，根据总反应和物质性质推测体系中可能发生的反应： 2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓； Na2SO3+S=Na2S2O3 Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2； 将碳酸钠和研碎的Na2S·9H2O置于三颈烧瓶中，加入40℃蒸馏水使其溶解，再加入少量乙醇制成反应液。 溶解硫利于反应的进行； 降低Na2S2O3·5H2O的溶解度利于其结晶析出 2H++S2O32-==SO2↑+S↓+H2O SO2+2OH-==SO32-+H2O 制备实验方案设计 总反应： 2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2 14 制备实验方案设计 产品的分离提纯 将反应后的液体经_________________、____________、过滤，乙醇洗涤，低温烘干。得到Na2S2O3·5H2O晶体。 用乙醇洗涤的原因是______________________(写一种)。 烘干时采用低温的原因是______________________ 蒸发浓缩 冷却结晶 Na2S2O3·5H2O难溶于乙醇，乙醇洗涤可以减少晶体损失 温度过高，晶体因分解而损失 Na2S2O3性质探究 实验1—酸碱性 实验目的： 验证Na2S2O3溶液呈_____（填“酸性”或“碱性”） 实验步骤： 取适量样品配制成溶液，把pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液滴在试纸上，测得pH=8。 用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因__________________________ 碱性 实验步骤 现象 ①取少量样品，加入除氧蒸馏水 ②固体完全溶解得无色澄清溶液 ③_____________________ ④________，有刺激性气体产生 ⑤静置，_____________________ 制备实验完成以后兴趣小组选取下列实验试剂检验硫代硫酸钠中是否含有硫酸根杂质 Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。 限选试剂：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液。 Na2S2O3性质探究 实验2—沉淀反应 Na2S2O3性质探究 实验3—还原性 用上述获得的Na2S2O3晶体配制0.2 mol/LNa2S2O3溶液，取出4 mL，向溶液中加入1 mL饱和氯水(pH=2.4)，溶液立即出现浑浊，对溶液出现浑浊的原因提出假设。 假设1：___________________________________ 假设2：氯水中的Cl2氧化了Na2S2O3中的-2价硫生成S单质 酸性条件下，Na2S2O3与H+反应生成S 18 Na2S2O3性质探究 实验4—与不同金属的硫酸盐的反应 19 ①Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为 __________________________________。②经检验，现象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)3和S，用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象：______________________________________________。③经检验，现象Ⅲ中的无色溶液中含有Fe2+。从化学反应速率和限度的角度解释Ⅲ中Fe3+与S2O32-反应的实验现象：____________________________。 Na2S2O3性质探究 实验4—与不同金属的硫酸盐的反应 2Ag++S2O32-==Ag2S2O3↓ Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,S2O32-与H+反应生成S，使c(H+)降低，平衡正向移动，生成Al(OH)3沉淀。 Fe3+与S2O32-反应生成紫黑色Fe(S2O3)3的化学反应速率大，化学反应的限度相对小，Fe2+与S2O32-反应生成FeS2O3的化学反应限度相对大。 定量分析实验 —Na2S2O3纯度测定 间接碘量法 当滴入最后半滴样品溶液时，溶液蓝色褪去，且半分钟内不复原。 95 性质决定应用 硫代硫酸钠在药剂中可作解毒剂，不仅可解卤素(如Cl2)、还可解含有氰化物（如氰化钠NaCN）的毒 。 -2 -3 +4 +4 -3 +2 +2 -2 +6 性质决定应用 Na2S2O3可以用于除去自来水中的Cl2，反应原理为____________________________ 碘量法滴定实验：反应原理为I2+2S2O32-==S4O62-+2I-，你能推测连四硫酸-H2S4O6结构吗？ S2O32-+4Cl2 == 2SO42-+8Cl-+10H+ 2H++S2O32-==SO2↑+S↓+H2O 10H++5S2O32-==5SO2↑+5S↓+5H2O 6S2O32-+4Cl2==2SO42-+8Cl-+5S↓+5SO2 性质决定应用 硫代硫酸钠具有很强的络合能力，能跟溴化银形成络合物。根据这一性质，它可以作定影剂。洗相时，过量的大苏打跟底片上未感光部分的溴化银反应，转化为可溶的Na3〔Ag(S2O3)2〕，把AgBr除掉，使显影部分固定下来。 实验原理 实验目的 物质制备实验 性质探究实验 定量分析实验 实验试剂和仪器 实验方案Ⅰ 实验方案Ⅱ 实验方案Ⅲ 阐明 实验方案 的评价、优化 设计 实验方案 现象数据 结论 操作 基于硫代硫酸钠的 物质制备和性质探究 2 0 2 3 26 $$