Question

【題目】硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O35H2O）俗稱海波或大蘇打，是一種重要的工業試劑。

(1)硫代硫酸鈉加熱至310℃分解，生成硫和亞硫酸鈉，寫出反應的化學方程式_______，該反應為吸熱反應，說明斷裂反應物化學鍵時所吸收的總能量_____形成生成物化學鍵時所放出的總能量（填 “大于”、“等于”或 “小于”）。硫代硫酸鈉在酸性條件下發生如下反應Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑＋S↓，每生成4g S轉移的電子數為________。

(2)向熱的硫化鈉和亞硫酸鈉混合液中通入二氧化硫，可制得硫代硫酸鈉晶體：2Na2S+Na2SO3+3SO2+5H2O3Na2S2O35H2O。

①下列能判斷制取硫代硫酸鈉的反應達到平衡狀態的是_________

A．Na2S和Na2SO3的濃度不再發生變化

B．在單位時間內生成0.03mol Na2S2O35H2O，同時消耗了0.02molNa2S

C．v(Na2S): v (Na2SO3) =2:1

②制備過程中，為提高硫代硫酸鈉的產量，通入的SO2不能過量，原因是_____。

(3)某同學進行了硫代硫酸鈉與硫酸反應的有關實驗，實驗過程的數據記錄如下表：

組號	反應溫度（℃）	參加反應的物質
		Na2S2O3		H2SO4		H2O
		V/mL	c/molL-1	V/mL	c/molL-1	V/mL
A	10	10	0.1	10	0.1	0
B	10	5	0.1	10	0.1	5
C	10	5	0.2	10	0.2	5
D	30	5	0.1	10	0.1	5

①上述實驗中能夠說明反應物濃度對反應速率影響的組合是___________。

②能夠說明溫度對反應速率影響的組合是_______。

(4)某些多硫化鈉可用于制作原電池（如圖所示），該電池的工作原理是：2Na2S2＋NaBr3=Na2S4＋3NaBr

①電池中左側的電極反應式為Br3- + 2e-= 3Br-，則左側電極名稱是_____________（填“正極”或“負極”）。

②原電池工作過程中鈉離子__________（選“從左到右”或“從右到左”）通過離子交換膜。

③原電池工作過程中生成的氧化產物是___________（填化學式）。

Answer 1

【答案】Na2S2O3S+Na2SO3 大于 1.505×1023（或0.25NA） A SO2過量，溶液顯酸性，Na2S2O3遇酸易反應 A、B（或A、C或B、C） B、D 正極 從右到左 Na2S4

【解析】

（1）硫代硫酸鈉加熱至310℃分解，生成硫和亞硫酸鈉，根據氧化還原反應可寫出反應的化學方程式為Na2S2O3S+Na2SO3；該反應為吸熱反應，反應物的總鍵能比生成物的總鍵能高，則斷裂反應物化學鍵時所吸收的總能量大于形成生成物化學鍵時所放出的總能量；根據反應方程式Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑＋S↓可知，每生成1molS轉移的電子數為2NA，則每生成4g S轉移的電子數為1.505×1023（或0.25NA），故答案為：Na2S2O3S+Na2SO3；大于；1.505×1023（或0.25NA）；

（2）①A．Na2S和Na2SO3的濃度不再發生變化，說明正逆反應速率相等，反應達到化學平衡狀態，故A正確；

B．在單位時間內生成0.03mol Na2S2O35H2O，為正反應速率，同時消耗了0.02molNa2S，也為正反應速率，不能說明該反應達到化學平衡狀態，故B錯誤；

C．無論反應是否達到化學平衡狀態，均有v(Na2S):v(Na2SO3) =2:1，則不能用v(Na2S):v(Na2SO3) =2:1來判斷反應是否達到化學平衡狀態，故C錯誤；

綜上所述，答案為：A；

②制備過程中，若通入的SO2過量，則溶液顯酸性，Na2S2O3遇酸易反應，會使硫代硫酸鈉的產量降低，故答案為：SO2過量，溶液顯酸性，Na2S2O3遇酸易反應；

（3）①若說明反應物濃度對反應速率影響，則應只改變濃度因素，其他條件相同，所以A、B（或A、C或B、C）實驗均可以，故答案為：A、B（或A、C或B、C）；

②若說明溫度對反應速率影響，則只改變溫度因素，濃度因素等其他因素要相同，則B、D實驗可以對比得出結論，故答案為：B、D；

（4）①電池中左側電極反應得到電子，則左側電極為正極，故答案為：正極；

②該裝置中，左側為正極，右側為負極，鈉離子為陽離子，根據原電池原理，陽離子移向正極，則原電池工作過程中鈉離子從右到左通過離子交換膜，故答案為：從右到左；

③氧化產物是還原劑發生氧化反應得到的，則是負極Na2S2被氧化生成的Na2S4，故答案為：Na2S4。