Question

某研究性学习小组查阅资料得知：硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）又称大苏打，易溶于水，是一种中等强度的还原剂；易被I₂或更强的氧化剂氧化．该小组同学对Na₂S₂O₃溶液有关反应进行探究．
（1）Na₂S₂O₃可作为脱氯剂，已知25.0mL 0.100mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液恰好把224mL（标准状况下）Cl₂完全转化为Cl^-，则S₂O₃^2-将转化成

 

（填字母）．
A．S^2-   　 B．S 　　  C．SO₃^2-　　D．SO₄^2-
（2）请完成NaClO与Na₂S₂O₃在碱性溶液中反应的离子方程式

 

．
（3）将NaClO溶液加入到Na₂S₂O₃溶液中，充分反应后，溶液中肯定存在Cl^-、OH^-、
SO₄^2-．请你设计实验，探究反应后的溶液中可能存在的其他阴离子（不考虑离子的水解及空气中CO₂的影响）．
①提出合理假设
假设1：只存在S₂O₃^2-
假设2：只存在ClO^-
假设3：

 

．
②设计实验方案，进行实验．请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论．限选实验试剂：1mol?L^-1H₂SO₄、1mol?L^-1NaOH、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液．

实验操作	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
…

Answer 1

分析：（1）根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等列式计算；
（2）NaClO与Na₂S₂O₃在碱性溶液中生成SO₄^2-、4Cl^-和H₂O；
（3）①根据假设1和2，提出假设3；
②酸性条件下，S₂O₃^2-会生成硫沉淀；ClO^-具有氧化性能使淀粉-KI溶液变蓝色．

解答：解：（1）n（Na₂S₂O₃）=0.025L×0.100mol/L=0.0025mol，n（Cl₂）=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，
设S₂O₃^2-被氧化后的S元素的化合价为n，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，则0.0025×2×（n-2）mol=2×0.01mol，所以n=6，
即反应产物为SO₄^2-；
故答案为：D；
（2）NaClO与Na₂S₂O₃在碱性溶液中生成SO₄^2-、4Cl^-和H₂O，其反应的离子方程式为：4ClO^-+S₂O₃^2-+2OH^-=2SO₄^2-+4Cl^-+H₂O；
故答案为：4ClO^-+S₂O₃^2-+2OH^-=2SO₄^2-+4Cl^-+H₂O；
（3）①根据假设1和2，提出假设3，所以假设既不存在S₂O₃^2-，又不存在ClO^-；故答案为：既不存在S₂O₃^2-，又不存在ClO^-；
②酸性条件下，S₂O₃^2-会生成硫沉淀；ClO^-具有氧化性能使淀粉-KI溶液变蓝色，

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取少量反应后的溶液于试管中，滴加lmol?L-1的H2SO4至溶液呈酸性；	若溶液出现浑浊，则假设1成立； 若溶液不出现浑浊，则假设2或3成立；
步骤2：向步骤1所得溶液中滴入2滴淀粉-KI溶液	若溶液变蓝色，则假设2成立； 若溶液不变蓝色，结合步骤1的结论，则假设3成立；

；
故答案为：

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取少量反应后的溶液于试管中，滴加lmol?L-1的H2SO4至溶液呈酸性；	若溶液出现浑浊，则假设1成立； 若溶液不出现浑浊，则假设2或3成立；
步骤2：向步骤1所得溶液中滴入2滴淀粉-KI溶液	若溶液变蓝色，则假设2成立； 若溶液不变蓝色，结合步骤1的结论，则假设3成立；

．

点评：本题以氯元素的化合物和硫元素的化合物为知识背景，考查了探究实验的有关内容，同时涉及计算和离子方程式的书写，题目综合性较大，难度中等．