高中化学竞赛辅导《无机化学》导学1 下载本文

合。如

CuSO4·5H2O 胆矾,CaSO4·2H2O石膏,ZnSO4·7H2O皓矾, Na2SO4·10H2O芒硝,FeSO4·7H2O绿矾,MgSO4·7H2O泻盐

这些盐受热易失去部分或全部结晶水,故在制备过程中只能自然晾干。 ④易形成复盐 硫酸盐的另一特性是容易形成复盐。例如

钾明矾 K2SO4·A12(SO4)3·24H20 摩尔盐 (NH4)2SO4·FeSO4·6H20 铬钾矾 K2SO4·Cr2(S04)3·24H2O

酸式硫酸盐中,只有最活泼的碱金属元素能形成稳定的固态酸式硫酸盐。如NaH SO4、KHSO4等。它们能溶于水,并呈酸性。市售―洁厕剂‖的主要成分是NaH SO4。

许多硫酸盐在净化水、造纸、印染、颜料、医药和化工等方面有着重要的用途。 (2)硫代硫酸盐

硫代硫酸钠(Na2S2O3,大苏打,海波)是无色透明的结晶,易溶于水,其水溶液显弱碱性。将硫粉溶于沸腾的亚硫酸钠碱性溶液中便可制得Na2S2O3。

Na2SO3+S △ Na2S2O3

硫代硫酸钠在中性和碱性溶液中很稳定,在酸性溶液中由于生成不稳定的硫代硫酸而分解。

Na2S2O3+2HCl=S+SO2↑+2NaCl+H2O

硫代硫酸钠有显著的还原性,其还原碘的反应用于化学分析的碘量法中。

2 Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+2NaI

Na2S2O3与I2的反应是定量的。生成物连四硫酸盐中 S 的氧化数为2.5 。 S2O32-与C12、Br2等较强氧化剂反应,被氧化为SO42-。

S2O32-+4Br2+5H2O=2SO42-+10H++8Br- S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H+ +8 Cl -

在纺织工业上用Na2S2O3做脱氯剂。

S2O32-有很强的配合作用,可与Ag、Cd等形成稳定的配离子。Na2S2O3大量用作照相

3-的定影剂。照相底片上未感光的溴化银在定影液中形成[Ag(S303)2]而溶解

+

2+

2 S2O32-+AgBr=[Ag(S2O3)2]3-+Br-

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Na2S2O3与过量的Ag反应生成Ag2S2O3白色沉淀,Ag2S2O3水解最后生成黑色Ag2S沉淀,颜色逐渐由白变黄、变棕、为黑,此现象用于S2O32-的鉴定。

S2O32-+2Ag+→Ag2S2O3↓ Ag2S2O3+H2O→Ag2S↓+SO42-+2H+

如Na2S2O32-,过量,则Ag2S2O3,生成配合物而溶解。

Ag 2 S 2 O 3 +3 Na2S2O3=Na3 [Ag(S 2 O 3 ) 2]

(3)过硫酸盐

过硫酸可以看作是过氧化氢的衍生物。若H2O2分子中的一个氢原子被一SO3H基团取代,形成过一硫酸H2SO5,若两个氢原子都被一SO3H基团取代则形成过二硫酸H2S2O8。

过硫酸盐与有机物混合,易引起燃烧或爆炸,必须密闭储存于阴凉处。常用过硫酸盐有K2S2O8和(NH4)4S2O8。

过硫酸盐易水解,生成H2O2,用于工业上制备H2O2。

(NH4)2S2O8+2H2O→2NH4HSO4+H2O2

过硫酸盐不稳定,受热容易分解。2K2S2O8

△ +

2K2SO4+2SO3↑+O2↑

过硫酸盐是极强的氧化剂,还原产物是SO42-。过二硫酸盐能将I—和Fe2+氧化成I2和Fe3+,甚至能将Cr3+和Mn2+等氧化成相应的高氧化值的Cr2O72-、MnO4-。但其中有些反应的速率较小,在催化剂作用下,反应进行得较快。例如:

Cu+K2S2O8+8H2O= CuSO4+K2SO4 2Mn2++ 5S2O82—+8H2O=2MnO4-+10 SO42-+16H+

上述反应用于鉴定Mn 。在钢铁分析中常用过硫酸铵(或过硫酸钾)氧化法测定钢中锰的含量。 【练习】

1. 完成并配平下列反应方程式;

⑴ I- + O2 + H+ → ⑵ H2O2 + Fe(OH)2 → ⑶ H2O2 + I- + H+ →

⑷ H2O2 + MnO4- + H+ → ⑸ S2O82- + S2- + H2O →

⑹FeCl3 + H2S → ⑺ S + HNO3(浓) → ⑻ Ag2S + HNO3(浓)→ ⑼ Na2S2 + HCl → ⑽Na2S2O3 + I2 → ⑾I2 + H2SO3 + H2O → ⑿H2S + H2SO3 → ⒀Na2S2O3 + Cl2 + H2O→ ⒁Mn2+ + S2O82- + H2O →

2. 试用一种试剂将钠的硫化物、多硫化物、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐彼此区分开来。写出有关的离子方程式。

3.将SO2通入纯碱溶液中,有无色无味气体(A)逸出,所得溶液经烧碱中和,再加入硫化钠溶液除去杂质,过滤后得溶液(B)。将某非金属单质(C)加入(B)中加热,反应后再经过滤除去杂质等过程后,得溶液(D)。取3mL溶液(D)加入HCl溶液,其反应产物之一为沉淀(C)。另取3mL溶液(D),加入少许 AgBr(s),则其溶解,生成配离子(E)。再取第3份3mL溶液(D),在其中加入几滴溴水,溴水颜色消失,再加入BaCl2溶液,得到不溶于稀盐酸的白色沉淀(F)。 试确定A、B、C、D、E、F的化学式,并写出各步反应方程式。

2+

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