基于模型认知的物质研究过程----硫代硫酸钠 课件-2027届高三化学一轮复习

基于模型认知的物质研究过程 ————硫代硫酸钠 生活中的化学 硫代硫酸钠化学式 Na2S2O3·5H2O 又名大苏打、海波 、次亚硫酸钠。无色透明的晶体，易溶于水，不溶于醇。 硫代硫酸钠在高考中的考查 2023湖北卷T18 利用硫代硫酸钠测定铜氧化物含量 2023北京卷T15 硫代硫酸盐的结构 2022重庆卷T9 硫代硫酸钠的性质 2021山东卷T18 利用硫代硫酸钠测定六氯化钨含量 2020年江苏卷T18 T30 硫代硫酸钠的制备 2020浙江卷 检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准 2018全国卷 硫代硫酸钠的纯度及杂质离子的检验 2014山东卷、四川卷、海南卷 硫代硫酸钠的制备实验 链接高考 3 学习目标 通过物质类别、价态、结构三个维度认识硫系列含氧酸并构建元素化合物性质推理模型 通过探究硫代硫酸钠性质、制备及用途，学会运用并完善性质推理模型 .能利用性质推理模型解决有关硫系列含氧酸及其盐类的实际问题 体会化学源于生活又回馈于生活，获得从化学视角认识真实情景下物质世界的基本能力 证据推理与模型认知 宏观辨识与微观探析 科学精神与社会责任 科学探究与创新意识 认识硫代硫酸钠 硫代硫酸钠 大苏打、海波 、次亚硫酸钠。 Na2S2O3·5H2O 无色透明的晶体，易溶于水。 5 任务一：硫代硫酸钠结构分析及性质预测 【思维建模】 硫酸 亚硫酸 思考： 1、根据硫酸及亚硫酸的结构式，写出硫代硫酸的结构式，并根据结构及价类二维图推测其性质。 2、写出硫酸根的结构，推测硫代硫酸根的结构，中心原子S的杂化方式。思考为什么硫代硫酸根容易形成配位化合物。 3、根据其结构和价类二维图推测硫代硫酸钠的性质。 类别 名称 化学式 结构式 结构分析 化合价 性质概要 酸 硫酸 H2SO4 亚硫酸 H2SO3 硫代硫酸 H2S2O3 二元弱酸 还原性强 二元强酸 化合价最高 有氧化性 二元弱酸 还原性强 硫原子与两个 羟基氧，两个 非羟基氧相连 比硫酸少一 个非羟基氧 +6 +4 平均化合价+2 性质推测 一个硫原子取代硫酸中一个非羟基氧 非羟基氧越多酸性越强 任务一：硫代硫酸钠结构分析及性质预测 【思维建模】 结构分析 【链接高考】 （2023·北京·统考高考真题）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O32-)可看作SO42-是中的一个O原子被S原子取代的产物。 (3)S2O32-的空间结构是________ 。 (6)浸金时，S2O32-作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。分别判断S2O32-中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由：___________________。 性质： 性质： 盐 强碱弱酸盐 含离子键，离子化合物；S有孤电子对，有配位能力，易充当配体，能形成络合物 +2 低价态 还原性强，在空气中被氧化; 酸性条件下能发生歧化反应，不稳定 S2O32-+2H+=S+SO2+H2O Na2S2O3 物质类别： 化合价： 结构分析特性： 性质： 可水解，弱碱性 S2O32-+H2O ⇌ HS2O3-+ OH- HS2O3-+H2O ⇌ H2S2O3+ OH- S2O32-+4Cl2+5H2O=10H++2SO42-+8Cl- 任务一：硫代硫酸钠结构分析及性质预测 【链接高考】 （2023•广东•统考高考真题）按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是 A．Ⅰ 中试管内的反应，体现 H+的氧化性 B．Ⅱ 中品红溶液褪色，体现 SO2的还原性 C．在Ⅰ 和Ⅲ 的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ 中红色更快褪去 任务二：硫代硫酸钠的制备 【资料卡片】 实际生产中常用的方法是，将Na2S和Na2CO3以物质的量比 2:1配成溶液，然后通入SO2制得。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 思考与讨论： 1、写出制备硫代硫酸钠的反应方程式。 2、从下图中选取仪器组成硫代硫酸钠的制备装置。 实验装置组成 任务二：制备硫代硫酸钠 2Na2S＋Na2CO3＋4SO2 = 3Na2S2O3＋CO2 硫化钠法 【思维建模】 净化装置 发生装置 反应装置 尾气处理装置 除杂意识 防护意识 环保意识 防氧化 防水解 防倒吸 尾气处理 【链接高考】 （2021·浙江）硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为鞣革时重铬酸盐的还原剂。纯碱与硫化钠的混合溶液与二氧化硫气体反应可生成Na2S2O3和CO2，实验室利用如图所示实验装置制备硫代硫酸钠(夹持装置已略)。下列说法不正确的是（ ） A．装置①也可用于实验室制备氧气 B．装置②中虚线处表示的进气导管应伸至瓶底 C．实验时，应先打开活塞K1，再打开活塞K2 D．装置④中应盛装的试剂为NaOH溶液 【链接高考】 模型应用 【2023山东卷T18改编】三氯甲硅烷（SiHCl3）是制取高纯硅的重要 原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。 实验室根据反应： 利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题： （1）制备SiHCl3时进行操作： (ⅰ) ……； (ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中； (ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。 操作(ⅰ)为_____________________；反应前通HCl目 的： 。 图示装置存在的两处缺陷是 。 检验装置的气密性 C、D之间无干燥装置；缺少H2的处理装置。 排除装置内的空气 定性检验：小组讨论并设计实验证明溶液中含有S2O32- 任务三：检验硫代硫酸钠 操作 现象 结论分析 分析性质 选择试剂 实验操作 定性检验：小组讨论并设计实验证明溶液中含有S2O32- 任务三：检验硫代硫酸钠 操作 现象 结论分析 取一试管，加入少量Na2S2O3溶液，再滴加几滴盐酸, 将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口处。 溶液中有黄色沉淀产生，试纸由蓝色变红色 Na2S2O3不稳定，在酸性条件下易发生歧化反应 性质支持 不稳定性： S2O32-+2H+= SO2↑+ S↓+H2O 还原性：2S2O32-+I2=S4O62-+2I- 配位性：AgBr + 2S2O32- = Br- +[Ag(S2O3)2]3- 定性检验：小组讨论并设计实验证明溶液中含有S2O32- 任务三：检验硫代硫酸钠 操作 现象 结论分析 取一试管，加入少量碘水淀粉混合溶液，再加入适量Na2S2O3溶液。 溶液蓝色退去 Na2S2O3有还原性 性质支持 不稳定性： S2O32-+2H+= SO2↑+ S↓+H2O 还原性：2S2O32-+I2=S4O62-+2I- 配位性：AgBr + 2S2O32- = Br- +[Ag(S2O3)2]3- 定性检验：小组讨论并设计实验证明溶液中含有S2O32- 任务三：检验硫代硫酸钠 操作 现象 结论分析 取一试管加入少量NaBr溶液再滴加几滴AgNO3溶液, 再滴加Na2S2O3溶液。 溶液有沉淀后又溶解 Na2S2O3有配位性，能和Ag+形成配位化合物使其溶解。 性质支持 不稳定性： S2O32-+2H+= SO2↑+ S↓+H2O 还原性：2S2O32-+I2=S4O62-+2I- 配位性：AgBr + 2S2O32- = Br- +[Ag(S2O3)2]3- 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 _ (2018·全国卷Ⅲ26)硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol−1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题： （1）已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10−10，Ksp(BaS2O3)=4.1×10−5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验： 试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液 （(4)制备硫代硫酸钠一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：_____________。 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是_______________________。 【思考】如何定量测定？ 【链接高考】 （2018年全国Ⅲ卷T26）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol−1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题： （2）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下： ①溶液配制：称取1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的容量瓶中，加蒸馏水至刻度线。 ②滴定：取0.00950 mol·l −1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，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−。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液 ，即为终点。 平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为_________%（保留1位小数）。 定量测定硫代硫酸钠 【链接高考】 滴入最后半滴样品溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复 95.0 模型应用 归纳总结 物质性质 物质制备 物质检验 物质类别 元素化合价 物质特性 实验仪器 （选择与组装） 实验原理 实验操作 定量测定 定性检验 22 制硫酸 法 23 Na2S2O3 除氯剂 定影剂 除重金属 定量分析 Na2S2O3实际应用 BEA Confidential 23 探索解决实际问题的策略 探索物质的性质及转化 探索物质的认识角度 Na2SO3的实际应用 Na2S2O3的制备 Na2SO3的结构及性质 认识硫代硫酸钠 24 链接高考 （2021·山东·统考高考改编）六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题： (3)利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下： ①称量：样品质量为mg(不考虑空气中水蒸气的干扰)。 ②滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过IO3-离子交换柱发生反应：WO+Ba(IO3)2=BaWO4+2IO3-；交换结束后，向所得含IO3-的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2+2S2O3=2I-+S4O62-。滴定达终点时消耗cmol•L-1的Na2S2O3溶液VmL，则样品中WCl6(摩尔质量为Mg•mol-1)的质量分数为________。 (1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是_____；一段时间后，加热管式炉，改通H2，对B处逸出的H2进行后续处理。 应用模型 能力提升 建构模型 归纳总结 物质结构与性质的认识 物质制备方法及装置 物质的定性检 测及定量测定 研究物质检验思路 能应用认识物质性质的角度，系统、具体地分析和设计物质转化途径。 在真实情境中不断促进核心素养的发展， 提升 “解决问题”能力。 26 感谢聆听 请批评指正 27 Lavf59.32.100 $