Question

13．有兩瓶標(biāo)簽已被腐蝕的藥品，只看到“Na₂S”字樣（如圖1），每瓶藥品可能是Na₂S、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃、Na₂SiO₃、Na₂SO₄中的一種．將兩瓶藥品分別標(biāo)記為A、B，
并配制成溶液進(jìn)行如下探究．試回答：
（1）配制溶液時玻璃棒的作用是攪拌或加速固體溶解．
（2）取A溶液加入鹽酸，有氣體產(chǎn)生，則A可能是Na₂S、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃；．另取A溶液加入硝酸酸化的BaCl₂溶液觀察到白色沉淀，結(jié)論是：A是Na₂SO₃．則該白色沉淀是BaSO₄．
（3）分析發(fā)現(xiàn)上述實驗并不嚴(yán)謹(jǐn)．請你設(shè)計實驗證實A是Na₂SO₃：取A溶液滴加滴加BaCl₂溶液觀察到白色沉淀，再滴加稀鹽酸，沉淀完全溶解．
（4）向B溶液中滴加H₂SO₄溶液，觀察到沉淀和氣體．B溶液pH＞7的原因是S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-（用離子方程式說明）．
（5）請結(jié)合圖2繼續(xù)探究：
①一段時間后，觀察到B溶液變渾濁，請寫出反應(yīng)的離子方程式H₂O+SO₂+S₂O₃^2-=S↓+2HSO₃^-，反應(yīng)中通入氣體表現(xiàn)酸性．
②為了驗證FeCl₃溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，取反應(yīng)后的溶液三份，設(shè)計如下實驗：
方案一：向第一份試液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫色褪去；
方案二：向第二份試液中加入KSCN溶液，再滴加新制的氯水，溶液呈紅色．
上述設(shè)計方案無法達(dá)到實驗?zāi)康氖牵悍桨敢缓投�；請你再設(shè)計一種方案證明該氧化還原反應(yīng)發(fā)生了：向第三份試液中加入K₃[Fe（CN）₆]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀（或稀鹽酸，再滴加BaCl₂溶液，析出白色沉淀）．

Answer 1

分析 （1）配制溶液時需要玻璃棒進(jìn)行攪拌，加速溶解；
（2）根據(jù)各物質(zhì)與鹽酸的反應(yīng)分析有氣體產(chǎn)生的可能；Na₂SO₃溶液加入硝酸酸化的BaCl₂溶液產(chǎn)生的白色沉淀為硫酸鋇；
（3）硝酸能氧化亞硫酸根離子，考慮不使用硝酸鋇；
（4）向B溶液中滴加H₂SO₄溶液，觀察到沉淀和氣體，則B溶液為Na₂S₂O₃，Na₂S₂O₃水解顯堿性；
（5）①根據(jù)裝置：燒瓶中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體與氯化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，到B溶液Na₂S₂O₃溶液中，二氧化硫溶于水顯酸性使Na₂S₂O₃溶液發(fā)生歧化反應(yīng)生成硫單質(zhì)，溶液渾濁，最后氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫；
②FeCl₃溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，根據(jù)產(chǎn)物亞鐵離子和硫酸根離子的性質(zhì)可設(shè)計驗證．

解答 解：（1）配制溶液時玻璃棒的作用是進(jìn)行攪拌，加速固體的溶解；
故答案為：攪拌或加速固體溶解；
（2）取A溶液加入鹽酸，有氣體產(chǎn)生的為Na₂S+2HCl=2NaCl+H₂S↑，Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑，Na₂S₂O₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑+S↓；Na₂SO₃溶液加入硝酸酸化的BaCl₂溶液觀察到白色沉淀，則該白色沉淀為硫酸鋇；
故答案為：Na₂S、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃；BaSO₄；
（3）硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，不能排除硫酸鈉，所以應(yīng)選用鹽酸酸化的氯化鋇溶液，所以應(yīng)取A溶液滴加BaCl₂溶液觀察到白色沉淀，再滴加稀鹽酸，沉淀完全溶解，即可證明A溶液為Na₂SO₃；
故答案為：滴加BaCl₂溶液觀察到白色沉淀，再滴加稀鹽酸，沉淀完全溶解；
（4）向B溶液中滴加H₂SO₄溶液，觀察到沉淀和氣體，則B溶液為Na₂S₂O₃，發(fā)生的反應(yīng)為Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑+S↓；Na₂S₂O₃水解反應(yīng)：S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-，所以溶液顯堿性；
故答案為：S₂O₃^2-+H₂O?HS₂O₃^-+OH^-；
（5）①根據(jù)裝置：燒瓶中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體與氯化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，到B溶液Na₂S₂O₃溶液中，二氧化硫溶于水顯酸性使Na₂S₂O₃溶液發(fā)生歧化反應(yīng)：H₂O+SO₂+S₂O₃^2-=S↓+2HSO₃^-，生成硫單質(zhì)，溶液渾濁，最后氫氧化鈉吸收未反應(yīng)完的二氧化硫；
故答案為：H₂O+SO₂+S₂O₃^2-=S↓+2HSO₃^-；酸性；
②FeCl₃溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)2H₂O+SO₂+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，驗證該反應(yīng)的發(fā)生：
方案一：向第一份試液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫色褪去，二氧化硫過量，也可使紫色褪去，錯誤，
方案二：向第二份試液中加入KSCN溶液，再滴加新制的氯水，溶液呈紅色，鐵離子可使KSCN溶液呈紅色，錯誤，應(yīng)為先無明顯變化，滴加新制氯水，溶液顯紅色，
可用K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗生成的亞鐵離子，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，或者檢驗硫酸根離子：向試液中加入稀鹽酸，再滴加BaCl₂溶液，析出白色沉淀即可；
故答案為：一和二；K₃[Fe（CN）₆]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀（或稀鹽酸，再滴加BaCl₂溶液，析出白色沉淀）．

點評 本題是一道硫元素有關(guān)離子的檢驗題，要熟記常見離子的特征離子反應(yīng)，是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．