Question

（13分）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱海波，它可看成是用一個S原子取代了Na₂SO₄中的一個O原子而形成的。某校化學研究性學習小組用類比學習思想，并通過實驗探究Na₂S₂O₃的化學性質。
【提出問題】Na₂S₂O₃與Na₂SO₄結構相似，化學性質是否也相似呢？
【實驗探究】取適量Na₂S₂O₃晶體，溶于水制成Na₂S₂O₃溶液，進行如表所示的探究，完成表中有關內容。

實驗操作	實驗現象	現象解釋（用離子方程式表示）
探究①A.             B.向pH＝2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液	a.溶液pH＝8 b.	i.                          ii. S2O32－+2H＝S↓ +SO2↑ +H2O
探究②C.向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na2S2O3溶液	c.氯水顏色變淺	iii.

【實驗結論】探究①                     探究②                           。
根據探究①和探究②的結論，Na₂S₂O₃和Na₂SO₄化學性質                 。
【問題討論】
（1）甲同學向探究②反應后的溶液中滴加AgNO₃溶液，出現白色沉淀，據此甲同學認為氯水可將Na₂S₂O₃氧化。你認為此方案是否正確并說明理由：                。
（2）請你重新設計一個實驗方案，證明Na₂S₂O₃能被氯水氧化。你設計的方案是      。

Answer 1

A.用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液點在pH試紙上，并與標準比色卡對照（1分）
i. S₂O₃^2－+H₂OHS₂O₃^－+OH^－（2分）
B. 有淡黃色沉淀（1分），有無色刺液性氣味氣體產生（1分）
iii. S₂O₃^2－+4Cl₂+5H₂O＝2SO₄^2－+8Cl^－+10H⁺（2分）
探究①：Na₂S₂O₃溶液呈堿性（1分），能與強酸反應（1分）。
探究②：Na₂S₂O₃具有還原性（1分），不相似（1分）。
【問題與討論】（1）不正確，因為氯水中含有Cl^－（1分）。
（2）取少量探究②反應后的溶液，向其中滴入BaCl₂溶液，若有白色沉淀，則說明Na₂S₂O₃被氯水氧化。（1分）

試題分析：A.根據實驗現象可知，該步操作是測定溶液pH值的，因此正確的操作應該是用玻璃棒蘸取Na₂S₂O₃溶液點在pH試紙上，并與標準比色卡對照。
i.溶液顯堿性，說明酸根水解，離子方程式為S₂O₃^2－+H₂OHS₂O₃^－+OH^－。
B.根據反應的生成物有單質硫和 二氧化硫生成可知，實驗現象為有淡黃色沉淀，有無色刺液性氣味氣體產生。
iii.氯水顏色變淺說明發生了氧化還原反應，即硫代硫酸鈉被氧化，則反應的離子方程式為S₂O₃^2－+4Cl₂+5H₂O＝2SO₄^2－+8Cl^－+10H⁺。
根據實驗操作以及實驗現象可知探究①是探究Na₂S₂O₃溶液呈堿性，能與強酸反應。探究②是探究Na₂S₂O₃具有還原性。由于硫酸鈉不能與強酸反應，也沒有還原性，所以二者的性質不相似。
【問題與討論】（1）因為氯水中含有Cl^－也能與硝酸銀溶液反應產生白色沉淀，因此結論是不正確的。
（2）由于氧化產物是硫酸鈉，因此可以通過驗證硫酸根的生成即可，則實驗操作為取少量探究②反應后的溶液，向其中滴入BaCl₂溶液，若有白色沉淀，則說明Na₂S₂O₃被氯水氧化。