Question

已知硫化物在空氣中高溫焙燒可生成SO₂，而硫粉跟亞硫酸鈉溶液共熱可制得硫代硫酸鈉(Na₂S₂O₃)。現以硫化亞鐵為主要原料，按下圖制取硫代硫酸鈉。圖中的A、B、C和D是硫單質或硫的化合物，其他不含硫的反應產物已被略去，各步反應可以添加必要的試劑。

請填寫下列空白：

(1)反應(Ⅰ)的化學方程式：_____________________________________________。

(2)物質B的分子式：___________________。

(3)物質D的分子式：___________________。

(4)你能對Na₂S₂O₃叫硫代硫酸鈉給以合理解釋嗎？

___________________________________________________________________。

Answer 1

解析：因為題目已給出了單質硫與亞硫酸鈉反應生成硫代硫酸鈉，框圖中的反應(Ⅴ)一定是表示這個反應。這樣，可以從框圖作逆向反推，即以硫代硫酸鈉和相應的反應(Ⅴ)作為解題突破口。

    顯然，C和D應該有一個是單質硫，另一個是亞硫酸鈉。現在需要確定究竟何者是單質硫，何者是亞硫酸鈉。為此，需繼續向前反推。

    物質C是物質A和物質B通過反應(Ⅲ)生成的，而已知A、B都是含硫的化合物(C、D中已有單質硫，A、B中不可能再有單質硫)。由兩種含硫化合物生成單質硫的反應，必然是：

2H₂S+SO₂2H₂O+3S↓

    這樣，就確認了C是單質硫，而D則是亞硫酸鈉。

    接著需判斷A、B兩種含硫化合物何者是硫化氫，何者是二氧化硫。

    由于D已被確定為亞硫酸鈉，從硫化氫是無法直接反應得到這種化合物的，而二氧化硫則可以與氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鈉(SO₂+2NaOHNa₂SO₃+H₂O)，可判定：A是硫化氫，B是二氧化硫。

    為什么稱Na₂S₂O₃為硫代硫酸鈉，主要想讓同學們對一些新事物、新知識不要停留在單純被動接受上，而應多問幾個為什么，盡可能知其所以然，以培養自己的探究能力。本問只要把Na₂S₂O₃與Na₂SO₄對比一下即可解答。

答案：(1)FeS+2HClFeCl₂+H₂S↑或FeS+H₂SO₄(稀)FeSO₄+H₂S↑

(2)SO₂  (3)Na₂SO₃

(4)Na₂SO₄中的一個“O”被“S”代替，即為Na₂S₂O₃