13.某学习小组对硫代硫酸钠的相关性质进行探究.
Ⅰ通过硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验,研究反应速率的影响因素,实验过程数据记录如下.
实验序号 | 反应温度/℃ | 参加反应的物质 |
| 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)硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式是S
2O
32-+2H
+═S↓+SO
2↑+H
2O.
(2)A和B的组合比较,所研究的问题是温度对化学反应速率的影响.
(3)在上述实验中,反应速率最慢的是(填实验序号)C.
Ⅱ对Na
2S
2O
3的其他部分性质进行了理论预测以及实验探究(反应均在溶液中进行).
| 预测 | 实验操作 | 实验现象 | ?现象解释 |
| 探究① | Na2S2O3溶液呈碱性 | | 溶液pH=8 | S2O32-+H2O HS2O3-+OH- |
| 探究② | Na2S2O3有还原性 | 向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液 | 氯水颜色变浅 | |
(4)探究①中进行的实验操作是取pH试纸于玻璃片上,用玻璃棒蘸取硫代硫酸钠于pH试纸的中部,将试纸颜色与标准比色卡对照.
(5)产生探究②中的现象的原因是(用离子方程式表示)S
2O
32-+4Cl
2+5H
2O═2SO
42-+8Cl
-+10H
+.
Ⅲ查阅资料发现,在照片冲印过程中,要将曝光后的底片浸泡在过量Na
2S
2O
3溶液中,Na
2S
2O
3可以和涂在胶片上的Ag+反应形成可溶性的无色离子[Ag(S
2O
3)
2]
3-,从而起到定影的作用.
该组同学想验证这一过程,于是A同学将Na
2S
2O
3溶液滴至AgNO
3溶液中,发现立即生成白色沉淀,他马上停止了实验.一段时间后,发现沉淀逐渐变为黑色,过滤.他认为黑色物质可能是Ag
2O或Ag
2S.
B同学在A同学分析、实验的基础上分析过滤所得滤液,发现滤液中除含未反应完的AgNO
3外,只含有少量Na
+和SO
42-.
(6)B同学认为根据以上分析,即能判断黑色物质是Ag
2S.请简述B同学做出如上判断的理由是溶液中有SO
42-,说明有硫元素升价,所以体系中必须有元素降价.若生成Ag
2O,体系中无元素降价;所以只能是有一部分硫元素降为-2价,生成Ag
2S..
(7)A同学未能验证定影过程的原因可能是定影过程要求将Ag
+与过量Na
2S
2O
3溶液反应生成可溶性的无色离子[Ag(S
2O
3)
2]
3-(Na
2S
2O
3过量,而A同学将Na
2S
2O
3溶液滴至AgNO
3溶液中(AgNO
3过量),由于反应物的比例关系不同,因此反应现象不同.