第18讲 硫酸、硫酸根离子的检验 含硫物质的转化(Word教案)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义(新高考·双选)
2026-09-15
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习讲义围绕硫酸性质、硫酸根离子检验及含硫物质转化核心考点,依据课程标准要求,按“性质-检验-转化”逻辑层次展开,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节,帮助学生构建硫元素知识网络,突破检验干扰排除、价态转化等难点。
讲义采用“价—类”二维图模型和实验探究策略,如通过分析硫酸根离子检验的三大误区培养科学思维,结合硫元素连续氧化案例深化转化规律理解。设置基础巩固、能力提升分层练习,配合高考真题解析,有效培养学生证据推理和实验探究能力,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供系统支持。
内容正文:
第18讲 硫酸、硫酸根离子的检验 含硫物质的转化
[课程标准] 1.了解硫酸的主要性质,认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。2.掌握硫及其化合物在“价—类”二维图中的应用。
考点一 硫酸、硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种油状液体,难挥发。
(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。
(3)稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2.浓H2SO4的特性
(1)填写下表
实验
实验现象
特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
铜片逐渐溶解,产生无色,有刺激性气味的气体
强氧化性
(2)浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O、
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4。
3.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,是实验室里常用的试剂。
【微思考1】 下列有关硫酸的实验或用途中利用了硫酸的哪些性质?
(1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体: 。
(2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3: 。
(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸: 。
(4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸: 。
(5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2: 。
(6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO:HCOOH CO+H2O:
。
(7)浓硫酸与蔗糖制取“黑面包”的实验: 。
提示:(1)浓硫酸的吸水性 (2)硫酸的高沸点、酸性 (3)浓硫酸的强氧化性 (4)硫酸的强酸性 (5)浓硫酸的酸性、强氧化性 (6)浓硫酸的脱水性 (7)浓硫酸的脱水性、强氧化性
4.工业制备硫酸的反应原理
(1)工艺流程
(2)反应原理
①煅烧黄铁矿(FeS2)或硫制备SO2:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2。
②SO2转化为SO3:2SO2+O22SO3。
③SO3吸水生成H2SO4:SO3+H2OH2SO4。
【微思考2】 (1)SO2进入催化反应室前净化、干燥的目的是
。
提示:混合气中除含有二氧化硫外,还含有砷、硒的化合物、粉尘等多种杂质,这些杂质有的使催化剂中毒、失效,有的对反应设备有腐蚀作用,所以气体必须净化、干燥
(2)用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水的原因:
。
提示:用水吸收SO3会放出大量的热,易产生大量酸雾,吸收效率低
5.S的检验
(1)检验S的正确操作
待测液取清液有白色沉淀产生,即可确定存在S。
(2)理论解释
①先加过量稀盐酸的目的是排除C、S、Ag+等离子的干扰。
②再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,发生反应的离子方程式:Ba2++SBaSO4↓。
【微思考3】 (1)在S的检验操作中,滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序能否颠倒:
。
提示:不能。若滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序颠倒,排除不了Ag+的干扰
(2)有一瓶Na2SO3溶液,试设计实验探究Na2SO3的氧化程度:
。
提示:取适量样品溶液于试管中,加入过量BaCl2溶液,过滤,然后向沉淀中滴入过量稀盐酸,若沉淀全部溶解,则Na2SO3未被氧化;若沉淀部分溶解,则Na2SO3部分被氧化;若沉淀一点也不溶解,则Na2SO3全部被氧化
(3)硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2),将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表:
杂质
加入的试剂
离子方程式
硫酸盐
氯化钡溶液
Ba2++SBaSO4↓
CaCl2
碳酸钠溶液
Ca2++CCaCO3↓
MgCl2
烧碱溶液
Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
【微思考4】 除杂过程中为了将杂质离子完全除去,应加入稍过量的试剂,而后续试剂(或操作)应将前面所加试剂中的杂质离子除去,粗盐除去杂质离子(S、Ca2+、Mg2+)可设计哪些方案。
提示:
浓H2SO4性质的多样性
1.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
稀释放热
强氧化性
实验装置
答案:D
解析:A项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量;B项中滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。
2.浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气形成盐酸小液滴所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
答案:A
解析:A项,反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②白雾是盐酸小液滴,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,即还原性:Br->Cl-;B项,反应③生成的是二氧化硫气体,发生的是非氧化还原反应,无法比较SO2和Br2的氧化性;C项,白雾说明氯化氢易挥发;D项,反应③是生成二氧化硫气体的复分解反应,是非氧化还原反应,SO2是由Na2SO3中的S转化而来。
硫酸根离子的检验及应用
3.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A.一定会有S
B.含有S和Ag+
C.可能含有S、Ag+、S中的一种或同时含有S、S
D.可能含有S或C
答案:C
4.用化学沉淀法去除粗盐水中的Ca2+、Mg2+和S等杂质离子,过程如下。
下列说法不正确的是( )
A.试剂①~③依次是过量的Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液
B.加入BaCl2溶液后,静置,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2滴BaCl2溶液,可检验S是否沉淀完全
C.盐酸的作用:H++OH-H2O、C+2H+CO2↑+H2O
D.过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,否则会使生成的沉淀重新溶解
答案:A
解析:粗盐中除NaCl外,还含有Mg2+、Ca2+、S以及泥沙等杂质,粗盐溶解后,分别加入NaOH、BaCl2、Na2CO3,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要在氯化钡的后面加,然后过滤除去沉淀,滤液中除含有NaCl外,还含有NaOH、Na2CO3等,加入盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,然后蒸发结晶,便可获得纯净的氯化钠晶体。由分析可知,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要在氯化钡的后面加,A错误;为确认S是否完全沉淀,可向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明溶液中不含有S,从而表明S完全沉淀,B正确;盐酸的作用为除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,C正确;沉淀中含有氢氧化镁、碳酸钙,加入盐酸会导致沉淀溶解,故过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,D正确。
硫酸根离子检验的三大误区
误区1:
只加可溶性钡盐,而不酸化
将C、P、S等干扰离子判断成S。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀
误区2:
误将Ag+判
断成S
如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含S。其错误是未注意溶液中不含S,而含Ag+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-AgCl↓(白色)
误区3:
误将S
判断成S
如先用稀硝酸酸化,再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有S。该错误是未注意N在酸性环境中具有强氧化性,能将S氧化成S而产生干扰
金属、非金属与浓H2SO4的反应
5.某小组检验浓硫酸与木炭粉反应的产物时,对于实验现象的描述和分析均正确的是( )
A.装置Ⅰ中的红色溶液褪色,体现了SO2的漂白性
B.装置Ⅱ中的固体由白色变为蓝色,证明反应有水生成
C.装置Ⅲ中可观察到紫色溶液褪为无色,此反应体现SO2的还原性
D.装置Ⅳ中的澄清溶液出现白色浑浊,白色沉淀的主要成分为CaSO3
答案:A
解析:浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应,生成水蒸气、二氧化硫气体和二氧化碳气体;装置Ⅰ中品红溶液用于检验二氧化硫,装置Ⅱ中无水硫酸铜用于检验水蒸气,装置Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫,装置Ⅳ中的澄清石灰水用于检验二氧化碳气体,据此分析;装置Ⅰ中,品红溶液被二氧化硫漂白,溶液的红色褪去,体现了SO2的漂白性,A正确;无水硫酸铜由白色变为蓝色,可证明有水存在,但可能是品红溶液里挥发的水分,不能证明反应一定有水生成,B错误;足量酸性高锰酸钾溶液是为了吸收SO2,因此不能褪为无色,若装置C中的紫色溶液褪色,则不能说明二氧化硫被除尽,也就无法验证反应生成了CO2,C错误;澄清石灰水中出现白色浑浊是因为生成CaCO3,D错误。
6.将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~c为贴在玻璃棒上浸有相应试液的试纸)所示实验。下列说法正确的是( )
A.铜与浓硫酸反应,只体现浓硫酸的强氧化性
B.为验证SO2的氧化性,试剂X可选用Na2S
C.品红溶液褪色,加热后恢复原色,说明SO2具有氧化性
D.a、c两处均可观察到褪色现象
答案:B
解析:铜与热的浓硫酸反应,生成SO2和CuSO4,浓硫酸体现酸性和氧化性,故A错误;为验证SO2的氧化性,试剂X可选用Na2S,两者反应生成淡黄色的硫单质,据此现象可证明SO2的氧化性,故B正确;品红溶液褪色,加热后恢复原色,说明SO2具有漂白性,故C错误;SO2只能使浸有紫色石蕊溶液的试纸变红,但不能褪色,故D错误。
7.(2025·上海金山统考二模)将一定量锌与100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸充分反应,锌完全溶解时产生0.8 mol气体(不考虑气体在溶液中的溶解),将反应后的溶液稀释至400 mL,测得溶液中c(H+)=x mol·L-1,则下列叙述错误的是( )
A.共消耗锌48.0 g
B.共转移电子1.6 mol
C.气体中=
D.生成气体体积约为17.92 L(标准状况)
答案:A
解析:根据Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑可知,无论哪个反应,产生气体与消耗锌的物质的量之比都为1∶1,产生0.8 mol气体,则共消耗锌物质的量为0.8 mol,质量为0.8 mol×65 g·mol-1=52.0 g,故A错误;根据A选项分析消耗0.8 mol锌,则共转移电子1.6 mol,故B正确;100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸,其物质的量为1.8 mol,将反应后的溶液稀释至400 mL,测得溶液中c(H+)=x mol·L-1,则剩余硫酸物质的量为0.2x mol,共消耗硫酸物质的量为(1.8-0.2x) mol,设生成氢气物质的量为m mol,生成二氧化硫气体物质的量为n mol,则有m+n=0.8,m+2n=1.8-0.2x,解得n=1-0.2x,m=0.2x-0.2,则气体中=,故C正确;已知产生0.8 mol气体,则标准状况下生成气体体积约为0.8 mol×22.4 L·mol-1=17.92 L,故D正确。
浓硫酸与金属、非金属的反应规律
1.钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,若加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应。
2.与活泼金属(如Zn)反应:开始时产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。
3.与不活泼金属(如Cu)反应:开始时产生SO2(加热),浓度变小后,不再反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2小于1 mol。
4.浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性;浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
考点二 根据“价—类”二维图理解硫及其化合物的转化
1.硫的“价—类”二维图
2.硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化
如:
写出反应②、③、④的化学方程式:
②H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O;
③Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑;
④Na2SO3+H2O+SO22NaHSO3。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
如:H2SSSO2SO3
写出反应③、④、⑤的化学方程式:
③2SO2+O22SO3;
④S+H2H2S;
⑤SO2+2H2S3S+2H2O。
3.含硫物质的连续氧化
硫元素
4.硫的氧化物、酸、盐之间的转化
SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3
【微思考】 写出符合ABCD转化关系的物质及流程。
提示:①硫元素:S(或H2S)SO2SO3H2SO4。
②氮元素:N2(或NH3)NONO2HNO3。
③钠元素:NaNa2ONa2O2NaOH。
④碳元素:CCOCO2H2CO3。
含硫物质的转化
1.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是强酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
ABCDE
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:
(1)A是 ,Y是 ,Z是 (填化学式,下同)。
(2)当X是强酸时,E是 ,写出B生成C的化学方程式:
。
答案:(1)(NH4)2S O2 H2O (2)H2SO4 2H2S+3O22SO2+2H2O
解析:解推断题的两个关键点:一是找出突破口;二是要熟悉物质间的相互转化关系。(1)此题的突破口是D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,可推测多1个氧原子,则Y应为O2。连续氧化最终生成强酸,则E可能为H2SO4或HNO3。(2)当X是强酸时,转化关系为(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。
含硫“价—类”二维图的理解应用
2.(2024·广东三模)“价—类”二维图是学习元素化合物的重要工具,部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.向a的溶液中通入c,出现黄色浑浊
B.d是一种二元强酸
C.能用e的浓溶液干燥c气体
D.盐g与盐f之间也可能发生反应
答案:B
解析:由题图可知,a为硫化氢、b为硫单质、c为二氧化硫、d为亚硫酸、e为硫酸、f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐、g为硫酸盐或硫酸氢盐。硫化氢溶液与二氧化硫反应生成硫和水,则向硫化氢溶液中通入二氧化硫,溶液中会出现黄色浑浊,故A正确;亚硫酸在溶液中分步电离,是一种二元弱酸,故B错误;浓硫酸不与二氧化硫反应,能用于干燥二氧化硫气体,故C正确;硫酸氢盐是二元强酸的酸式盐,在溶液中电离出的氢离子能与亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子反应生成二氧化硫和水,故D正确。
有关含硫化合物转化的实验探究
3.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素间的转化。
可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液 ②浓硫酸
③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤酸性KMnO4溶液
⑥品红溶液 ⑦铜片
实验序号
预期转化
选择试剂(填序号)
证明实现转化的现象
ⅰ
ⅱ
①③④
淡黄色沉淀
ⅲ
②⑥⑦
(1)实验ⅰ选择的试剂是①和 (填序号),证明实现转化的现象是 ,该转化利用了Na2SO3的 性。
(2)实验ⅱ实现了 价S向 价S的转化。
(3)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是 ,
证明实现转化的现象是 。
答案:(1)⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 还原
(2)+4和-2 0 (3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色
硫在自然界中的循环
4.硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是( )
A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B.硫循环中含硫化合物均为无机物
C.上述硫循环中硫元素均被氧化
D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨的形成及温室气体的排放
答案:A
解析:硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物中的R1—S—R2,含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环,故A正确;硫循环中含硫化合物有有机物,也有无机物,故B错误;硫循环中硫元素有的被氧化,有的被还原,故C错误;烧煤时加石灰石,可减少SO2的排放,减少酸雨的形成,但不会减少温室气体的排放,故D错误。
1.正误判断
(1) (2025·陕、晋、宁、青卷)浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 ( )
(2)(2025·安徽卷)向粗盐水中先后加入过量Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液,粗盐提纯中,可以去除Ca2+、Mg2+和S杂质离子 ( )
(3)(2024·河北卷)待测液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,则待测液含有S( )
(4)(2023·浙江1月选考)工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 ( )
(5)(2023·广东卷)将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭,是因为浓硫酸具有氧化性和脱水性
( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.(2025·陕、晋、宁、青卷)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为NA
答案:D
解析:由题图可知,G为H2S,H为S,J为SO2,K为SO3,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4,以此解答。H2S、SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;S、Na2SO3中S元素均处于中间价态,二者既具有氧化性也具有还原性,B正确;NaHSO3、Na2SO3溶液中所含离子种类相同,均为Na+、H+、OH-、S、HS,C正确;H2S与SO2发生反应2H2S+SO23S+2H2O,因此1 mol G与足量的J反应,转移电子数为2NA,D错误。
3.(2024·黑、吉、辽卷)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2 L SO2中原子总数为0.5NA
B.100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中,S数目为0.01NA
C.反应①中每消耗3.4 g H2S,生成物中硫原子数目增加0.1NA
D.反应②中每生成1 mol还原产物,转移电子数目为2NA
答案:D
解析:标准状况下SO2为气体,11.2 L SO2为0.5 mol,其含有1.5 mol原子,原子总数为1.5NA,A错误;S为弱酸阴离子,在水中易发生水解,因此100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中S数目小于0.01NA,B错误;反应①的方程式为SO2+2H2S3S+2H2O,反应中每生成3 mol S消耗2 mol H2S,3.4 g H2S为0.1 mol,可以生成0.15 mol S,生成物中硫原子数目增加0.05NA,C错误;反应②的离子方程式为3S+6OH-S+2S2-+3H2O,反应的还原产物为S2-,每生成2 mol S2-共转移4 mol电子,因此每生成1 mol S2-,转移2 mol电子,数目为2NA,D正确。
1.重要的硫酸盐
化学式
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
水泥添加剂
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
用于配制蓝黑墨水,制补血剂
CuSO4·5H2O
胆矾、
蓝矾
蓝色
配制波尔多液、镀铜液
Na2SO4·10H2O
芒硝
白色
造纸,制缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
2.常考的4种含硫化合物
硫代硫酸钠
(Na2S2O3)
物理
性质
Na2S2O3·5H2O俗名大苏打,它是无色透明的晶体,易溶于水
化学
性质
与酸反应生成单质硫、放出SO2气体:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O
Na2S2O3是中等强度的还原剂,能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化。
①2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI,此反应用于定量测定碘;
②Na2S2O3+4Cl2+5H2ONa2SO4+H2SO4+8HCl,此反应应用在纺织和造纸工业上脱氯;
③5Na2S2O3+8KMnO4+7H2SO48MnSO4+5Na2SO4+4K2SO4+7H2O
制备
①2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2;
②Na2SO3+SNa2S2O3
过二硫酸钠
(Na2S2O8)
结构式
Na+[]2-Na+
氧化性
过二硫酸钠中S元素为+6价,含有1个过氧键(—O—O—),性质与过氧化氢相似。作氧化剂参与反应时,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S2+2I-2S+I2、5S2+2Mn2++8H2O10S+2Mn+16H+
不稳
定性
Na2S2O8受热分解:2Na2S2O82Na2SO4+2SO3↑+O2↑
焦亚硫酸钠
(Na2S2O5)
重要
性质
成品为白色或微黄色结晶粉末,溶于水、甘油,微溶于乙醇,露置在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
制备
方法
通常用NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得,其化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O
还原性
S元素的化合价为+4价,与亚硫酸盐一样具有还原性:
S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+
连二亚
硫酸钠
(Na2S2O4)
物理
性质
Na2S2O4俗称保险粉,能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇
制备
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
还原性
S元素的化合价为+3价,具有还原性,在空气分析中常用来吸收氧气:2Na2S2O4+O2+2H2O4NaHSO3或Na2S2O4+O2+H2ONaHSO3+NaHSO4
1.《本草图经》记载:“绿矾石五两,形色似朴硝而绿色,取此一物,置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也。”其中“朴硝”的主要成分为Na2SO4·10H2O。下列有关叙述正确的是( )
A.绿矾的化学式为CuSO4·5H2O
B.绿矾需密封保存
C.朴硝的水溶液显酸性
D.“吹令火炽”发生了非氧化还原反应
答案:B
解析:绿矾的化学式为FeSO4·7H2O,A错误;绿矾还原性较强,易被氧气氧化,故其需密封保存,B正确;朴硝为Na2SO4·10H2O,其为强酸强碱盐,不能水解,故其水溶液显中性,C错误。
2.(2025·湖南岳阳一模)过二硫酸钾(K2S2O8)是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂,可通过电解KHSO4溶液制备。它在100 ℃下能发生分解反应:K2S2O8K2SO4+SO3↑+O2↑(未配平),设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.1 mol K2S2O8中存在NA个非极性共价键
B.100 mL 0.5 mol·L-1 KHSO4溶液的离子总数为0.2NA
C.标准状况下,22.4 L SO3含有的原子数大于4NA
D.上述反应,每生成1 mol O2,转移2NA个电子
答案:B
解析:K2S2O8由K+和S2组成,S2的结构式为,所以1 mol K2S2O8中含有非极性共价键的数目为NA,A正确;硫酸氢钾可以电离出钾离子、氢离子、硫酸根离子,则100 mL 0.5 mol·L-1 KHSO4溶液的离子总数为0.15NA,B错误;标准状况下,三氧化硫为固体,则22.4 L SO3的物质的量大于1 mol,其中含有的原子数大于4NA,C正确;上述反应中,过二硫酸钾中-1价的氧发生歧化反应生成氧气,则每生成1 mol O2,转移2NA个电子,D正确。
3.(2025·南通海安中学检测)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
答案:C
解析:题述过程涉及的酸性氧化物有SO2和CO2,A项错误;SO2作漂白剂时,表现漂白性,B项错误;SO2与固体Na2CO3难以反应,且之后难以与饱和Na2CO3溶液形成亚硫酸氢钠过饱和溶液,C项正确;“结晶脱水”时需要用到蒸发皿、酒精灯、玻璃棒,D项错误。
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