2025届高考化学二轮实验专题复习—硫代硫酸钠的物质制备和性质探究 导学案

化学实验专题-物质制备和性质实验探究 实验复习专题—基于硫代硫酸钠的物质制备和性质探究 【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 (填标号)。 A． 盐      B．碱      C．酸     D．氧化物 2.在“价-类”图中标出Na2S2O3： （1）从价态的角度分析，Na2S2O3 (填标号) 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(硫代硫酸钠)时，下列选项合理的是 (填序号)。 A ． B ． C ． D ． 【回归教材（选修4 -P21实验2-3）—温度对化学反应速率的影响】 阅读教材内容，完成下面表格： 实验目的 探究温度对化学反应速率的影响 反应原理 _______________________________(离子反应方程式) 实验操作 实验现象 实验结论 理论解释 【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，熔化，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。 某小组同学查阅资料获得信息：Na2S2O3中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？ 课堂练习1：过一硫酸具有较强的氧化性，中过氧键的数目为 。 课堂练习2：已知：中存在一个过氧键(-O-O-)，写出的电子式____________，中硫元素的化合价为 价。 课堂练习3：你还可以预测焦硫酸-H2S2O7、连二硫酸-H2S2O6的结构吗？ 【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。总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2 1、 确定制备SO2的原理和装置 2、 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，根据总反应推测体系中可能发生的反应：________________________；__________________________；___________________________； Na2S和Na2CO3混合溶液的配制：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。 加入乙醇的作用是：____________________________________ 条件控制：混合溶液pH过高或过低将导致产率降低， 原因是：pH过高___________；pH过低_________________(用离子方程式解释)。 3、 反应装置（装置评价） 4、 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______________________ 【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 。 实验2—沉淀反应 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 已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。 试剂：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液。 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， ⑥ 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。（Na2S2O3中硫元素的化合价分别为-2价和+6价。） 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 实验验证：a、b试管均盛有4 mL0.2 mol/LNa2S2O3溶液，操作如图所示。 ①向试管b中滴加的试剂应为 。 ②依据现象分析，出现浑浊的主要原因是__________________________(用离子方程式表示)。 ③继续加入氯水，沉淀消失的原因是_____________________________(写化学方程式)。 实验4—Na2S2O3与不同金属的硫酸盐的反应 资料：i. Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色) ii. Ag2S2O3是难溶于水可溶于Na2S2O3的白色固体，Ag2S2O3+3S2O32-⇌2[Ag(S2O3)2]3- 实验 试剂 现象 试管 滴管 2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液 Ag2SO4溶液(浓度约为0.03mol/L) Ⅰ.局部生成白色沉淀，振荡后沉淀溶解，得到无色溶液 0.03mol/LAl2(SO4)3溶液 Ⅱ.一段时间后，生成沉淀 0.03mol/LFe2(SO4)3溶液 Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色，30s时溶液几乎变为无色 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：____________________________。 【定量分析实验—Na2S2O3纯度测定（间接碘量法）】 利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠晶体的纯度(Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol-1)。测定步骤如下： ①称取1.2000g硫代硫酸钠晶体样品配成100mL溶液。 ②取0.00950mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：Cr2O72-+6I−+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2+2S2O32-==S4O62-+2I-。再加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，滴定终点判断____________________________。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80mL，则样品纯度为 %(保留1位小数)。 【性质决定应用—Na2S2O3的应用】 1、 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 Na2S2O3+NaCN=Na2SO3+NaSCN 氰离子CN-转化为硫氰酸根离子SCN-，利用了Na2S2O3什么性质？ 2、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？ 3、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。 AgBr + 2Na2S2O3 = NaBr + Na3〔Ag(S2O3)2〕 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。流程如下： 思考1：晶体中所含的作用力:__________________ 思考2：根据流程比较-结合的能力：__________________ 【模型构建】 【课后练习】 1、俗称大苏打、海波，易溶于水，在中性或碱性环境中能稳定存在，食品工业用作螯合剂、抗氧化剂，医药工业用作洗涤剂、消毒剂。下列说法中根据实验目的、实验操作或现象得到的相关离子方程式正确的是( ) 选项 实验目的 实验操作或现象 相关离子方程式 A 制备Na2S2O3 实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备Na2S2O3 B 检验硫代硫酸钠氧化变质可能混有的Na2SO4 取少量样品溶于水，先加入过量稀盐酸，再滴加溶液，有沉淀生成 C 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响 分别将两种反应溶液先混合，再水浴加热至反应要求温度，测得该温度下的反应速率 D 过量硫代硫酸钠除去水中溶解的氯气 黄绿色褪去 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$