Question

13．某學(xué)習(xí)小組對硫代硫酸鈉的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行探究．
Ⅰ通過硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)的有關(guān)實驗，研究反應(yīng)速率的影響因素，實驗過程數(shù)據(jù)記錄如下．

實驗序號	反應(yīng)溫度/℃	參加反應(yīng)的物質(zhì)
		Na2S2O3		H2SO4		H2O
		V/ml	c/（mol•L-1）	V/ml	c/（mol•L-1）	V/ml
A	40	5	0.1	10	0.1	5
B	20	5	0.1	10	0.1	5
C	20	5	0.1	5	0.1	10

（1）硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)的離子方程式是S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O．
（2）A和B的組合比較，所研究的問題是溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
（3）在上述實驗中，反應(yīng)速率最慢的是（填實驗序號）C．
Ⅱ?qū)�Na₂S₂O₃的其他部分性質(zhì)進(jìn)行了理論預(yù)測以及實驗探究（反應(yīng)均在溶液中進(jìn)行）．

	預(yù)測	實驗操作	實驗現(xiàn)象	?現(xiàn)象解釋
探究①	Na2S2O3溶液呈堿性		溶液pH=8	S2O32-+H2O      HS2O3-+OH-
探究②	Na2S2O3有還原性	向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液	氯水顏色變淺

（4）探究①中進(jìn)行的實驗操作是取pH試紙于玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫代硫酸鈉于pH試紙的中部，將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照．
（5）產(chǎn)生探究②中的現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．
Ⅲ查閱資料發(fā)現(xiàn)，在照片沖印過程中，要將曝光后的底片浸泡在過量Na₂S₂O₃溶液中，Na₂S₂O₃可以和涂在膠片上的Ag+反應(yīng)形成可溶性的無色離子[Ag（S₂O₃）₂]^3-，從而起到定影的作用．
該組同學(xué)想驗證這一過程，于是A同學(xué)將Na₂S₂O₃溶液滴至AgNO₃溶液中，發(fā)現(xiàn)立即生成白色沉淀，他馬上停止了實驗．一段時間后，發(fā)現(xiàn)沉淀逐漸變?yōu)楹谏�，過濾．他認(rèn)為黑色物質(zhì)可能是Ag₂O或Ag₂S．
B同學(xué)在A同學(xué)分析、實驗的基礎(chǔ)上分析過濾所得濾液，發(fā)現(xiàn)濾液中除含未反應(yīng)完的AgNO₃外，只含有少量Na⁺和SO₄^2-．
（6）B同學(xué)認(rèn)為根據(jù)以上分析，即能判斷黑色物質(zhì)是Ag₂S．請簡述B同學(xué)做出如上判斷的理由是溶液中有SO₄^2-，說明有硫元素升價，所以體系中必須有元素降價．若生成Ag₂O，體系中無元素降價；所以只能是有一部分硫元素降為-2價，生成Ag₂S．．
（7）A同學(xué)未能驗證定影過程的原因可能是定影過程要求將Ag⁺與過量Na₂S₂O₃溶液反應(yīng)生成可溶性的無色離子[Ag（S₂O₃）₂]^3-（Na₂S₂O₃過量，而A同學(xué)將Na₂S₂O₃溶液滴至AgNO₃溶液中（AgNO₃過量），由于反應(yīng)物的比例關(guān)系不同，因此反應(yīng)現(xiàn)象不同．

Answer 1

分析 （1）硫代硫酸根離子和氫離子反應(yīng)生成硫、二氧化硫和水；
（2）當(dāng)分析某一因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時，其它物理量要相同，A和B的組合比較，所研究的問題是溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
（3）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，物質(zhì)本身的性質(zhì)是決定性的因素，溫度、壓強、濃度、催化劑、固體表面積是外界因素，據(jù)此分析在上述實驗中，反應(yīng)速率最慢的一組；
（4）依據(jù)探究①是硫代硫酸鈉溶液pH=8，證明Na₂S₂O₃具有堿性，通過用PH試紙測PH驗證；
（5）氯水和硫代硫酸鈉反應(yīng)，氯水變淺說明氯氣發(fā)生反應(yīng)表現(xiàn)氧化性把硫代硫酸鈉氧化為硫酸鈉；
（6）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，有降價的元素，必存在化合價升高的元素，有升高后的產(chǎn)物SO₄^2-，必有降低后的產(chǎn)物Ag₂S；
（7）反應(yīng)物的比例關(guān)系不同，反應(yīng)現(xiàn)象不同，驗證定影過程需Na₂S₂O₃過量，A同學(xué)實驗AgNO₃過量．

解答 解：（1）硫代硫酸根離子和氫離子反應(yīng)，硫元素發(fā)生歧化反應(yīng)，生成硫、二氧化硫和水，離子反應(yīng)方程式為：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案為：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O；
（2）A和B的組合中不同的物理量是反應(yīng)溫度，所以比較所研究的問題是相同濃度條件下溫度對該反應(yīng)速率的影響，
故答案為：溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
（3）實驗ABC三組實驗中，物質(zhì)相同，所以比較快慢需從外界因素考慮，對比實驗B和C，研究改變濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，濃度越高，反應(yīng)速率越快，B組反應(yīng)物濃度相同，且取的硫酸是C組硫酸量的兩倍，而加的水是C組的一半，所以反應(yīng)速率B組高于C組，對比實驗A和B，研究改變溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度越高，反應(yīng)速率越快，A組反應(yīng)溫度高，所以A組反應(yīng)速率快，故三組反應(yīng)速率為：A＞B＞C，最慢的組為C組，
故答案為：C；
（4）依據(jù)題干實驗探究①的目的是測定溶液的pH，方法為：取pH試紙于玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫代硫酸鈉于pH試紙的中部，將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，
故答案為：取pH試紙于玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫代硫酸鈉于pH試紙的中部，將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照
（5）向新制氯水中滴加少量Na₂S₂O₃溶液，氯水和硫代硫酸鈉反應(yīng)氯水褪色變淺說明氯氣發(fā)生反應(yīng)表現(xiàn)氧化性把硫代硫酸鈉氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（6）Na₂S₂O₃中的硫為+2價，將Na₂S₂O₃溶液滴至AgNO₃溶液中，B同學(xué)發(fā)現(xiàn)濾液中除含未反應(yīng)完的AgNO₃外，只含有少量Na⁺和SO₄^2-，SO₄^2-中的硫為+6價，說明有硫元素升價，氧化還原反應(yīng)中，有降價的元素，必存在化合價升高的元素，所以體系中必須有元素降價．若生成Ag₂O，體系中無元素降價；所以只能是有一部分硫元素降為-2價，生成Ag₂S，
故答案為：Ag₂S  溶液中有SO₄^2-，說明有硫元素升價，所以體系中必須有元素降價．若生成Ag₂O，體系中無元素降價；所以只能是有一部分硫元素降為-2價，生成Ag₂S．
（7）A同學(xué)，驗證定影過程，將Na₂S₂O₃溶液滴至AgNO₃溶液中（AgNO₃過量），定影過程要求將Ag⁺與過量Na₂S₂O₃溶液反應(yīng)生成可溶性的無色離子[Ag（S₂O₃）₂]^3-（Na₂S₂O₃過量，由于反應(yīng)物的比例關(guān)系不同，因此反應(yīng)現(xiàn)象不同，所以A同學(xué)未能驗證定影過程，
故答案為：定影過程要求將Ag⁺與過量Na₂S₂O₃溶液反應(yīng)生成可溶性的無色離子[Ag（S₂O₃）₂]^3-（Na₂S₂O₃過量，而A同學(xué)將Na₂S₂O₃溶液滴至AgNO₃溶液中（AgNO₃過量），由于反應(yīng)物的比例關(guān)系不同，因此反應(yīng)現(xiàn)象不同．

點評 本題考查了硫代硫酸鈉的相關(guān)性質(zhì)探究實驗，反應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用，注意探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，做對比實驗時，只有改變一個條件，其它物理量相同才能得出正確結(jié)論，題目難度中等．