资源简介

素养微专题(六)多硫含氧酸盐的性质及应用
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)
俗名大苏打,是无色透明的晶体,易溶于水,溶于水后溶液呈碱性。它受热、遇酸易分解,其与酸反应的离子方程式:S2+2H+===S↓+SO2↑+H2O。它具有较强的还原性,可用作分析试剂及鞣革还原剂。
2.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。
3.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
具有还原性,温度高于150 ℃易分解,在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。
4.过二硫酸钠(Na2S2O8)
该物质中S元素的化合价是+6价,其阴离子S2结构中含有1个过氧键(—O—O—),性质与过氧化氢相似,具有氧化性,是一种强氧化剂。
1.实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O的实验装置如图所示(夹持装置略)。可观察到装置②溶液中先析出黄色固体,其量先增多后又减少,当溶液的pH达到7左右时,溶液接近无色,说明反应已完成。下列有关实验说法错误的是(　D　)
A.装置③的作用是检验②中SO2是否被充分吸收
B.为了使SO2在装置②中充分吸收,可以减慢SO2的流速
C.装置①中反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O
D.通过高温蒸发结晶可直接得到产品Na2S2O3·5H2O
解析:在①中70%的H2SO4溶液与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,在装置B中SO2、Na2S、Na2CO3发生反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,在装置③中根据SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色检验SO2是否被充分吸收。根据分析可知,A正确;减慢SO2的流速,使SO2与②中混合溶液充分反应,B正确;由于酸性:H2SO4>H2SO3,所以在装置①中70%的H2SO4溶液与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O,C正确;Na2S2O3·5H2O带有结晶水,若通过高温蒸发结晶,就会失去全部或部分结晶水,应该通过蒸发浓缩、降温结晶的方法获得产品Na2S2O3·5H2O,D错误。
2.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,广泛用于纺织工业。某种Na2S2O4的生产工艺流程如图所示,若在实验室模拟该工艺流程,下列说法正确的是(　B　)
A.可用银氨溶液鉴别甲酸中是否含有甲醛
B.NaCl的溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶解度
C.过滤操作中需要用到的玻璃仪器只有漏斗、烧杯
D.由溶液A制备Na2S2O4溶液过程中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰2
解析:甲酸和甲醛都含有结构,不能用银氨溶液鉴别,A错误;过滤操作中需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,C错误。
3.(2025·辽宁丹东三模)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)具有强还原性,在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。工业上利用SO2生产Na2S2O5的工艺如图所示。下列说法错误的是(　D　)
A.生产Na2S2O5的工艺涉及的反应均为非氧化还原反应
B.步骤Ⅰ得到的溶液中溶质的成分为NaHSO3
C.步骤Ⅲ所得溶液结晶脱水反应方程式为2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
D.Na2S2O5作食品抗氧化剂时,Na2S2O5和O2的物质的量之比为2︰1
解析:步骤Ⅰ反应为Na2CO3+2SO2+H2O===2NaHSO3+CO2,步骤Ⅱ反应可以为Na2CO3+2NaHSO3===CO2↑+H2O+2Na2SO3,步骤Ⅲ反应为Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可生成Na2S2O5固体:2NaHSO3===Na2S2O5+H2O,流程中涉及的反应均为非氧化还原反应,故A正确;由A选项可知步骤Ⅰ得到的溶液中溶质的成分为NaHSO3,故B正确;NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可生成Na2S2O5固体:2NaHSO3===Na2S2O5+H2O,故C正确;Na2S2O5中S的化合价为+4,抗氧化时,硫元素由+4价升为+6价,1 mol Na2S2O5失4 mol电子,而1 mol O2得4 mol电子,Na2S2O5和O2的物质的量之比为1︰1,故D错误。
4.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品添加剂,其实验室制备的装置如图所示。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是长颈漏斗,其作用为平衡压强。
(2)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(3)焦亚硫酸钠易被氧化而变质,选用下列试剂设计实验方案,检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。
试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液。
实验编号 实验步骤 现象 结论
Ⅰ 取少量样品,加入除氧蒸馏水,溶解完后平均分装到两支相同的小试管中 固体完全溶解得到无色溶液 —
Ⅱ 取实验Ⅰ的溶液,向其中加入足量稀盐酸,振荡,再加BaCl2溶液 出现白色沉淀 样品已氧化变质
Ⅲ 另取实验Ⅰ的溶液,加入酸性KMnO4溶液,充分振荡 溶液褪色 样品未完全氧化变质
解析:装置先用70%的H2SO4溶液和亚硫酸钠反应得SO2,再利用SO2和碳酸钠在三颈烧瓶中反应得焦亚硫酸钠(Na2S2O5);若焦亚硫酸钠被氧化而变质,固体溶于水所得溶液中会含有硫酸根离子,若焦亚硫酸钠没有被氧化,向溶解所得溶液中加入足量稀盐酸后,再加入氯化钡溶液,不会有白色沉淀生成,若完全被氧化,加入酸性KMnO4溶液,溶液不会褪色。(3)实验Ⅱ检验硫酸根离子,故取实验Ⅰ的溶液,向其中加入足量稀盐酸,振荡,再加BaCl2溶液,出现白色沉淀,固体溶于水所得溶液中含有硫酸根离子,说明焦亚硫酸钠被氧化变质。
5.过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫做高硫酸钠,可用于废气处理及有害物质氧化降解。用过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体,同时还会放出氨气。某化学兴趣小组在实验室模拟制备Na2S2O8晶体(装置如图所示)。
已知:反应过程中发生的副反应为2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2。
(1)反应过程中持续通入N2的目的是将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生。
(2)过二硫酸盐的性质及应用。
①过二硫酸可以看成是过氧化氢中的两个氢原子被硫酸(HSO3—OH)中的磺酸基(—SO3H)取代的产物。Na2S2O8溶于水中,会发生一定程度的水解,生成一种盐和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质,写出它们的化学式:NaHSO4、H2O2。
②过二硫酸铵可用于检验废水中的Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色(Cr2),写出该反应的离子方程式:2Cr3++3S22===2+14H+。(共18张PPT)
第五章　非金属及其化合物
素养微专题(六)多硫含氧酸盐的性质及应用
目
录
强化训练
专题精讲
一
专题精讲
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)
俗名大苏打,是无色透明的晶体,易溶于水,溶于水后溶液呈碱性。它受热、遇酸易分解,其与酸反应的离子方程式:S2+2H+===S↓+SO2↑
+H2O。它具有较强的还原性,可用作分析试剂及鞣革还原剂。
2.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。
3.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
具有还原性,温度高于150 ℃易分解,在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。
4.过二硫酸钠(Na2S2O8)
该物质中S元素的化合价是+6价,其阴离子S2结构中含有1个过氧键(—O—O—),性质与过氧化氢相似,具有氧化性,是一种强氧化剂。
二
强化训练
1.实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O的实验装置如图所示(夹持装置略)。可观察到装置②溶液中先析出黄色固体,其量先增多后又减少,当溶液的pH达到7左右时,溶液接近无色,说明反应已完成。下列有关实验说法错误的是(　　)
A.装置③的作用是检验②中SO2是否被
充分吸收
B.为了使SO2在装置②中充分吸收,可以
减慢SO2的流速
C.装置①中反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O
D.通过高温蒸发结晶可直接得到产品Na2S2O3·5H2O
D
解析:在①中70%的H2SO4溶液与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,在装置B中SO2、Na2S、Na2CO3发生反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+
CO2,在装置③中根据SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色检验SO2是否被充分吸收。根据分析可知,A正确;减慢SO2的流速,使SO2与②中混合溶液充分反应,B正确;由于酸性:H2SO4>H2SO3,所以在装置①中70%的H2SO4溶液与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O,C正确;Na2S2O3·5H2O带有结晶水,若通过高温蒸发结晶,就会失去全部或部分结晶水,应该通过蒸发浓缩、降温结晶的方法获得产品Na2S2O3·5H2O,D错误。
2.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,广泛用于纺织工业。某种Na2S2O4的生产工艺流程如图所示,若在实验室模拟该工艺流程,下列说法正确的是(　　)
A.可用银氨溶液鉴别甲酸中是否含有甲醛
B.NaCl的溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶
解度
C.过滤操作中需要用到的玻璃仪器只有漏
斗、烧杯
D.由溶液A制备Na2S2O4溶液过程中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
1︰2
B
解析:甲酸和甲醛都含有 　　 　结构,不能用银氨溶液鉴别,A错误;过滤
操作中需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,C错误。
3.(2025·辽宁丹东三模)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)具有强还原性,在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。工业上利用SO2生产Na2S2O5的工艺如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.生产Na2S2O5的工艺涉及的反应
均为非氧化还原反应
B.步骤Ⅰ得到的溶液中溶质的成分
为NaHSO3
C.步骤Ⅲ所得溶液结晶脱水反应方程式为2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
D.Na2S2O5作食品抗氧化剂时,Na2S2O5和O2的物质的量之比为2︰1
D
解析:步骤Ⅰ反应为Na2CO3+2SO2+H2O===2NaHSO3+CO2,步骤Ⅱ反应可以为Na2CO3+2NaHSO3===CO2↑+H2O+2Na2SO3,步骤Ⅲ反应为Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可生成Na2S2O5固体:2NaHSO3===Na2S2O5+H2O,流程中涉及的反应均为非氧化还原反应,故A正确;由A选项可知步骤Ⅰ得到的溶液中溶质的成分为NaHSO3,故B正确;NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水可生成Na2S2O5固体:2NaHSO3===Na2S2O5+H2O,故C正确;Na2S2O5中S的化合价为+4,抗氧化时,硫元素由+4价升为+6价,1 mol Na2S2O5失4 mol电子,而1 mol O2得4 mol电子,Na2S2O5和O2的物质的量之比为1︰1,故D错误。
4.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品添加剂,其实验室制备的装置如图所示。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________,其作用为_________。
(2)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为_____________________________
_______________。
长颈漏斗
平衡压强
Na2SO3+H2SO4(浓) ===Na2SO4
+SO2↑+H2O
(3)焦亚硫酸钠易被氧化而变质,选用下列试剂设计实验方案,检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。
试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液。
实验编号 实验步骤 现象 结论
Ⅰ 取少量样品,加入除氧蒸馏水,溶解 完后平均分装到两支相同的小试管 中 固体完全溶解得到无色溶液 —
Ⅱ 取实验Ⅰ的溶液,_______________ _____________________________ 出现白色沉淀 样品已氧化变质
Ⅲ 另取实验Ⅰ的溶液,加入酸性 KMnO4溶液,充分振荡 溶液褪色 样品未完全氧化变质
向其中加入足量
稀盐酸,振荡,再加BaCl2溶液
解析:装置先用70%的H2SO4溶液和亚硫酸钠反应得SO2,再利用SO2和碳酸钠在三颈烧瓶中反应得焦亚硫酸钠(Na2S2O5);若焦亚硫酸钠被氧化而变质,固体溶于水所得溶液中会含有硫酸根离子,若焦亚硫酸钠没有被氧化,向溶解所得溶液中加入足量稀盐酸后,再加入氯化钡溶液,不会有白色沉淀生成,若完全被氧化,加入酸性KMnO4溶液,溶液不会褪色。实验Ⅱ检验硫酸根离子,故取实验Ⅰ的溶液,向其中加入足量稀盐酸,振荡,再加BaCl2溶液,出现白色沉淀,固体溶于水所得溶液中含有硫酸根离子,说明焦亚硫酸钠被氧化变质。
5.过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫做高硫酸钠,可用于废气处理及有害物质氧化降解。用过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体,同时还会放出氨气。某化学兴趣小组在实验室模拟制备Na2S2O8晶体(装置如图所示)。
已知:反应过程中发生的副反应为2NH3+3Na2S2O8+6NaOH 　　 6Na2SO4
+6H2O+N2。
(1)反应过程中持续通入N2的目的是_________________________________
__________________。
(2)过二硫酸盐的性质及应用。
①过二硫酸可以看成是过氧化氢中的两个氢原子被硫酸(HSO3—OH)中的磺酸基(—SO3H)取代的产物。Na2S2O8溶于水中,会发生一定程度的水解,生成一种盐和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质,写出它们的化学式:__________、______。
②过二硫酸铵可用于检验废水中的Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色(Cr2),写出该反应的离子方程式:_____________________________
______________。
将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,
减少副反应的发生
NaHSO4
H2O2
2Cr3++3S22===
2+14H+
Thank you
本课结束

展开更多......

收起↑