第4单元 层级3 第8课时 高考常考的陌生含氧酸及其盐(Word教参)-【新高考方案】2024高考化学一轮复习(老教材 新高考)
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教辅
内容正文:
第8课时:高考体现创新——高考常考的陌生含氧酸及其盐
创新发展(一) 几种重要的盐
(一)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.Na2S2O3的化学性质
(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的制备方法
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。
[注意] 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。
(二)几种重要的含硫化合物简介
过二硫酸钠
过二硫酸钠(Na2S2O8)中S为+6价,含有1个过氧键(—O—O—),性质与过氧化氢相似,具有氧化性。作为氧化剂参与反应时,过氧键断裂,过氧键中的氧原子由-1价变为-2价,硫原子化合价不变,如S2O+2I-2SO+I2、5S2O+2Mn2++8H2O10SO+2MnO+16H+。过二硫酸钠不稳定,受热分解生成Na2SO4、SO3和O2
连二亚硫酸钠
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)属于一级遇湿易燃物品,又名低亚硫酸钠。有含结晶水(Na2S2O4·2H2O)和不含结晶水(Na2S2O4)两种。前者为白色细粒结晶,后者为淡黄色粉末。相对密度2.3~2.4,赤热时分解,能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇。其水溶液性质不稳定,有极强的还原性,属于强还原剂,能将I2、Cu2+、Ag+还原。暴露于空气中易吸收氧气而氧化,同时也易吸潮发热而变质,并能夺取空气中的氧结块并发出刺激性酸味。在无氧条件下,用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
吸收空气中氧气的方程式:2Na2S2O4+O2+2H2O===4NaHSO3或Na2S2O4+O2+H2O===NaHSO3+NaHSO4
焦亚硫酸钠
焦亚硫酸钠又称二硫五氧酸钠(Na2S2O5),成品为白色或微黄结晶粉末,溶于水、甘油,微溶于乙醇,露置空气中易氧化成硫酸钠,与强酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类,加热到150 ℃分解,通常用NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,其方程式为2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
素养强化训练
1.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.反应1说明酸性:H2SO3>H2CO3
B.反应1结束后,可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
C.反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D.反应2最好在无氧条件下进行
解析:选C 反应1为二氧化硫通入碳酸钠溶液生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,则说明酸性:H2SO3>H2CO3,A正确;反应1结束后,溶液中为亚硫酸氢钠溶液,不与氯化钡反应,若加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液,出现白色沉淀,则沉淀为硫酸钡,可证明NaHSO3被氧化,B正确;反应2为2NaHSO3+Zn===Na2S2O4+Zn(OH)2,亚硫酸氢钠中硫化合价从+4下降到+3,还原剂是锌,化合价从0升高到+2价,消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,C错误;连二亚硫酸钠(Na2S2O4)有强还原性,在空气中极易被氧化,反应2最好在无氧条件下进行,D正确。
2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2制