實(shí)驗(yàn)小組制備硫代硫酸鈉(Na
2S
2O
3)并探究其性質(zhì)。
資料:
ⅰ.S
2O
32-+2H
+═S↓+SO
2↑+H
2O。
ⅱ.Fe
3++3S
2O
32-?Fe(S
2O
3)
33-(紫黑色)。
ⅲ.Ag
2S
2O
3是難溶于水、可溶于Na
2S
2O
3溶液的白色固體。
(1)實(shí)驗(yàn)室可利用反應(yīng):2Na
2S+Na
2CO
3+4SO
2═3Na
2S
2O
3+CO
2制備N(xiāo)a
2S
2O
3,裝置如圖。
①用化學(xué)用語(yǔ)解釋Na
2S和Na
2CO
3的混合溶液呈堿性的原因:S
2-+H
2O?HS
-+OH
-、
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
。
②為了保證Na
2S
2O
3的產(chǎn)量,實(shí)驗(yàn)中通入的SO
2不能過(guò)量。要控制SO
2的生成速率,可以采取的措施有:
控制反應(yīng)溫度或調(diào)節(jié)硫酸的滴加速率
控制反應(yīng)溫度或調(diào)節(jié)硫酸的滴加速率
。(寫(xiě)出一條)
(2)探究Na
2S
2O
3溶液與不同金屬的硫酸鹽溶液間反應(yīng)的多樣性。
實(shí) 驗(yàn) |
試劑 |
現(xiàn)象 |
試管 |
滴管 |
|
2mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液 |
Ag2SO4溶液(濃度約為0.03mol/L) |
Ⅰ.局部生成白色沉淀,振蕩后沉淀溶解,得到無(wú)色溶液 |
0.03mol/L Al2(SO4)3溶液 |
Ⅱ.一段時(shí)間后,生成沉淀 |
0.03mol/L Fe2(SO4)3溶液 |
Ⅲ.混合后溶液先變成紫黑色,30s時(shí)溶液幾乎變?yōu)闊o(wú)色 |
①Ⅰ中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式為
2Ag++S2O32-═Ag2S2O3↓
2Ag++S2O32-═Ag2S2O3↓
。
②經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)
3和S,用平衡移動(dòng)原理解釋Ⅱ中的現(xiàn)象:
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,S2O32-與H+反應(yīng)生成S,使c(H+)降低,平衡正向移動(dòng),生成Al(OH)3沉淀
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,S2O32-與H+反應(yīng)生成S,使c(H+)降低,平衡正向移動(dòng),生成Al(OH)3沉淀
。
③經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象Ⅲ中的無(wú)色溶液中含有Fe
2+。從化學(xué)反應(yīng)速率和限度的角度解釋Ⅲ中Fe
3+與S
2O
32-反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
Fe3+與S2O32-反應(yīng)生成紫黑色的Fe(S2O3)3,化學(xué)反應(yīng)速率大,化學(xué)反應(yīng)的限度相對(duì)小,F(xiàn)e2+與S2O32-反應(yīng)生成FeS2O3的化學(xué)反應(yīng)的限度相對(duì)大
Fe3+與S2O32-反應(yīng)生成紫黑色的Fe(S2O3)3,化學(xué)反應(yīng)速率大,化學(xué)反應(yīng)的限度相對(duì)小,F(xiàn)e2+與S2O32-反應(yīng)生成FeS2O3的化學(xué)反應(yīng)的限度相對(duì)大
。
以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:Na
2S
2O
3溶液與金屬陽(yáng)離子反應(yīng)的多樣性和陽(yáng)離子的性質(zhì)有關(guān)。