硫化合物之硫代硫酸钠(Na2S2O3)

Na2S2O3·5H2O俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后呈碱性。

1．化学性质

(1)与酸反应生成单质硫，放出SO2气体：

S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。

(2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化：

①2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。

②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。

③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。

2．Na2S2O3的制备

将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量比配成溶液，

然后通入SO2，反应大致可分三步进行：

(1)Na2CO3和SO2反应生成Na2SO3：

Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。

(2)Na2S与SO2反应生成Na2SO3和H2S：

Na2S＋SO2＋H2O===Na2SO3＋H2S，

H2S是强还原剂，遇到SO2时析出硫：

2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。

(3)Na2SO3和S作用生成Na2S2O3：

Na2SO3＋S===Na2S2O3。

将上面三个反应合并得到总反应： 2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。

溶液蒸发浓缩后，冷却至293～303 K时即析出Na2S2O3·5H2O，用上述方法制得的Na2S2O3中常含有Na2SO4和Na2SO3等杂质。

制取硫代硫酸钠的另一种方法是在沸腾的状况下，使Na2SO3溶液同硫粉反应：Na2SO3＋SNa2S2O3。

[例1]硫代硫酸钠(Na2S2O3)又名大苏打、海波，为白色结晶粉末，易溶于水，不溶于醇，可用作分析试剂等，工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得Na2S2O3。某化学兴趣小组用如图所示装置制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)，请回答有关问题。

(1)仪器B、D的作用是________________。A中反应的化学方程式为______________________________________。

(2)当Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应；过滤C中混合物，滤液经过蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。下列操作不规范或错误的是________(填字母)。

a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁

b．玻璃棒用作引流

c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁

d．滤纸边缘高出漏斗

e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(3)洗涤晶体的液体最好选用________(填字母)。

a．蒸馏水　b．乙醇　c．稀硫酸　d．饱和亚硫酸钠溶液

(4)实验中要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有____________________(任写一条)。

(5)该法制得的晶体中常混有少量Na2SO3和Na2SO4杂质，其中含有Na2SO4的原因是________________________。利用硫代硫酸钠与I2反应的性质可定量测定硫代硫酸钠样品的纯度。现取W g硫代硫酸钠样品配制成V mL的溶液，加入指示剂，用含I2为a mol·L－1的碘水进行滴定，耗用碘水b mL。(已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI)

①滴定过程中指示剂应选用________溶液。

[专项练习]　

1．Na2S2O3是一种重要的化学试剂，在酸性条件下S2O迅速分解为S和SO2，在医疗上运用其还原性和硫的*菌作用治疗疾病。某小组用下图所示装置对Cl2与Na2S2O3的反应进行探究(气密性已检验)。

实验操作和现象：

(1)A中发生反应的离子方程式是________________________________________。

(2)B中饱和NaCl溶液的作用是________________________________________。

(3)C中生成黄色沉淀的离子方程式是___________________________________。

(4)将C中雾通入品红溶液检验是否有SO2，该操作不合理的理由是________________________________________________________________________。

(5)C中滤液与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，甲同学认为利用该现象可证明Na2S2O3被Cl2氧化，反应的离子方程式是________________________________。乙同学认为，C中滤液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀，也能证明Na2S2O3被Cl2氧化，丙同学认为不能证明，理由是________________________________________________。

2．硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”，又称为“海波”。它易溶于水，难溶于乙醇，加热、遇酸均易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如下图：

实验具体操作步骤为

①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节滴速，使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸。

②直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的pH接近7时，停止通入SO2气体。

……

(1)写出仪器A的名称________。

(2)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中不能让溶液pH<7，请用离子方程式解释原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式：________________________________________________________________________。

(4)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为

为减少产品的损失，操作①为趁热过滤，“趁热”的原因是____________________；操作②是________；操作③是抽滤、洗涤、干燥。

(5)测定产品纯度

取6.00 g产品，配制成100 mL溶液。取10.00 mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050 0 mol·L－1 I2的标准溶液进行滴定，反应原理为2S2O＋I2===S4O＋2I－。相关数据记录如下表所示。

滴定时，达到滴定终点的现象是________________。产品的纯度为________。

3．氰化钠是一种重要的基本化工原料，同时也是一种剧毒物质，严重危害人体健康。一旦泄漏需要及时处理，一般可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理，以减轻环境污染。

Ⅰ.已知：氰化钠的化学式为NaCN，氰化钠是一种白色结晶颗粒，剧毒，易溶于水，水溶液呈碱性，易水解生成氰化氢。

(1)NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体，该反应的离子方程式是_________________________________________________。

(2)氰化钠与硫代硫酸钠反应的化学方程式为NaCN＋Na2S2O3===NaSCN＋Na2SO3；已知NaSCN中S为－2价，处理1 mol NaCN，反应中转移电子的物质的量为________。

Ⅱ.某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠，并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水是否达到排放标准。

[实验一]实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3。