高考化学高频物质Na2S2O3Na2S2O5Na2S2O4拔高训练自己整理.docx
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高考化学高频物质Na2S2O3Na2S2O5Na2S2O4拔高训练自己整理
高考化学高频物质——焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
1.外观与性状:
为无色棱柱状结晶或白色粉末;有二氧化硫味、酸、咸、;贮存日久色渐变黄。
2.熔点(℃):
>300(分解)相对密度(水=1):
1.48
3.溶解性:
溶于水,水溶液呈酸性(20℃时为54g/100ml水;100℃时为81.7g/100ml水)。
溶于甘油,微溶于乙醇。
相对密度1.4。
溶于水溶于甘油,微溶于乙醇。
受潮易分解,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。
4.稳定性和反应活性禁配物:
强酸、强氧化剂。
避免接触的条件:
潮湿空气
5.物化性质:
焦亚硫酸钠为白色或黄色结晶粉末或小结晶,带有强烈的SO2气味,比重1.4,溶于水,水溶液呈酸性,与强酸接触则放出SO2而生成相应的盐类,久置空气中,则氧化成Na2S2O6,故该产品不能久存。
高于150℃,即分解出SO2。
1.【2014·福建理综化学卷,T25】(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某研究小组进行如下实验:
实验一焦亚硫酸钠的制取
采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
装置
中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:
Na2SO3+SO2=Na2S2O5
(1)装置
中产生气体的化学方程式为。
(2)要从装置
中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是。
(3)装置
用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为(填序号)。
实验二焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是(填序号)。
a.测定溶液的pHb.加入Ba(OH)2溶液c.加入盐酸
d.加入品红溶液e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是。
实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。
测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:
滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为g·L
-1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】
(1)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O)
(2)过滤(3)d(4)a、e
(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
(6)①0.16②偏低
【解析】
(1)装置1是制备二氧化硫气体,反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O)
(2)要从装置
中得到晶体,可采取的措施是过滤;
(3)装置
用于处理尾气,可选用的最合理装置是d,a装置缺少与外界相通,错误;b易发生倒吸,错误;c装置倒扣的漏斗进入水中,错误。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是测定溶液的pH,pH小于7,则电离程度大于水解程度,a正确;加入氢氧化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,和盐酸反应生成气体二氧化硫;无法判断电离程度和水解程度;亚硫酸根和亚硫酸氢根都不能使品红褪色,不能采用;用蓝色石蕊试纸检验,若变红则电离大于水解,e正确。
(5)检验变质的方法是取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
(6)根据反应方程式可得:
SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。
碘的物质的量为0.0100×25×10-3=2.5×10-4mol,则抗氧化剂的残留量为2.5×10-4mol×64g/mol=0.16g;若碘化钾部分被氧化,则需要二氧化硫的物质的量减少,则所求浓度偏低。
2.【2016苏锡常镇四市调研二】(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品添加剂。
实验室用下图所示装置制备Na2S2O5,实验步骤如下:
Ⅰ.在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1,生成NaHSO3溶液;
Ⅱ.加碳酸钠粉末调至pH为7~8;
Ⅲ.再通SO2至pH为4.1;
Ⅳ.从过饱和溶液中析出Na2S2O5晶体。
(1)制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为__________________________________。
(2)Na2S2O5溶于水且与水能反应,所得溶液显酸性,其原因是________________________。
步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是__________________________;pH>4.1时,则产品中会有副产物,其化学式是________。
(3)利用碘量法可测定Na2S2O5产品中+4价硫的含量,实验方案为:
将一定量的Na2S2O5产品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,________,重复如上步骤2次,记录数据。
(实验中必须使用的试剂有:
c1mol·L-1的标准碘溶液、c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水;已知:
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI)
(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)]。
利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O
的废水,实验结果见右图。
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是__________________。
②已知:
Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1时视为完全沉淀。
现将废水中Cr2O
全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为________。
【答案】
(1)Na2CO3+2SO2===Na2S2O5+CO2(2分)
(2)Na2S2O5与水反应生成NaHSO3,NaHSO3在水中电离使溶液显酸性(2分)
用pH计(或酸度计,或pH传感器)测定(2分) Na2SO3(1分)
(3)加入一定体积的过量的c1mol·L-1的标准碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间;(2分)加入淀粉溶液,用c2mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读数(2分)
(4)①Na2S2O5和FeSO4·7H2O与Cr2O
反应时均消耗H+,使溶液的pH变大(2分)
②pH>5.6(2分)
3.【2016江苏高考-实验化学】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂,在空气中、受热时均易分解。
实验室制备少量Na2S2O5的方法:
在不断搅拌下,控制反应温度在40℃左右,向Na2CO3过饱和溶液中通入SO2,实验装置如下图所示。
当溶液pH约为4时,停止反应。
在20℃左右静置结晶。
生成Na2S2O5的化学方程式为
2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
(1)SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3和CO2,其离子方程式为____________________。
(2)装置Y的作用是______________________________。
(3)析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、25℃-30℃干燥,可获得Na2S2O5固体。
①组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、________________和抽气泵。
②依次用饱和SO2水溶液、无水乙醇洗涤Na2S2O5固体。
用饱和SO2水溶液洗涤的目的是_________________。
(4)实验制得的Na2S2O5固体中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是______。
【答案】
(1)2SO2+CO32-+H2O=2HSO3-+CO2
(2)防止倒吸(3)①吸滤瓶;
②减少Na2S2O5的在水中的溶解;
(4)在制备过程中Na2S2O5分解生成Na2SO3,Na2S2O5被氧化生成Na2SO4
【解析】
(1)SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3和CO2,根据原子守恒、电荷守恒,可得其离子方程式为2SO2+CO32-+H2O=2HSO3-+CO2。
(2)在装置X中用来发生反应制取Na2S2O5,由于SO2是大气污染物,因此最后的装置Z的NaOH溶液时尾气处理装置,防止SO2造成大气污染,由于SO2易溶于水,因此装置Y的作用是防止倒吸。
(3)①组成减压抽滤装置的主要仪器除了布氏漏斗、抽气泵,还有吸滤瓶。
②用饱和SO2水溶液洗涤的目的是减少Na2S2O5的在水中的溶解。
(4)实验制得的Na2S2O5固体中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是在制备过程中Na2S2O5分解生成Na2SO3,Na2S2O5被氧化生成Na2SO4。
4.【2017广东增城区四校联考】(14分)焦亚硫酸钠(化学式为:
Na2S2O5):
白色粉末,水溶液显酸性,受潮易分解,遇强酸则放出一种刺激性气味的气体。
它是一种化工原料,常用作抗氧化剂。
工业上,常用湿法制作焦亚硫酸钠,湿法制作有三步,其中:
第一步:
在饱和碳酸钠溶液中通入足量的SO2,调至PH=4.1,得亚硫酸氢钠;
第二步:
……
第三步:
……
根据上述内容,回答问题:
(1)焦亚硫酸钠中S的化合价为
(2)第一步化学方程式为:
(3)焦亚硫酸钠含量测定:
取焦亚硫酸钠样品约0.15g,于密封瓶中,加入0.05mol/L
碘(I2)滴定液50ml,塞紧,振摇溶解后,加盐酸1ml,用0.1mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)
滴定液滴定,至近终点时,加淀粉指示液2ml,继续滴定至蓝色消失,用去硫代硫酸钠溶
液VmL。
并将滴定结果进行空白对比。
已知:
每1ml碘滴定液(0.05mol/L)相当于4.750mg的Na2S2O5。
该反应有两个离子方程式,分别为:
a:
3H2O+S2O52-+2I2=2SO42-+4I-+6H+
b:
5H2O+S2O32-+4I2=2SO42-+8I-+10H+
①a反应中每消耗1mol还原剂转移mol电子;
②滴定至终点时的判定方法是:
;
③焦亚硫酸钠的质量分数为(列式表示,不计算结果):
(可能用到的相对分子质量:
Na2S2O5=190)
④由于碘单质在水中溶解度低,因此碘滴定液通常用I2与KI混溶得到碘(KI3)滴定液。
取12.7g碘单质和26.6g碘化钾加水50mL溶解后,加盐酸3滴,定容至1000mL。
该碘(KI3)滴定液物质的量浓度为;该碘(KI3)滴定液与焦亚硫酸钠反应时具有性(填“氧化”或“还原”)。
[可能用到的相对原子质量:
I=127、K=39]
【答案】(14分)
(1)+4(2分)
(2)Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2(2分)
(3)①4mol(2分)
②当滴入最后一滴时,蓝色溶液褪色,且半分钟内不变色,即为滴定终点。
(2分)
③
(2分)
④0.05mol/L(2分)氧化性(2分)
5.【2016汕头市高三期末】(14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作食品漂白剂。
其制备工艺流程如下:
已知:
反应Ⅱ包含2NaHSO3
Na2S2O5+H2O等多步反应。
⑴反应I的化学方程式为________________,反应Ⅰ进行时应先通________气体。
⑵硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中,目的是。
在上述工艺流程中可循环使用的物质是__________________。
⑶反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近,若气体量不足,则会导致_________________________________________________________。
⑷Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2,其离子方程式为___________________________________。
【答案】
(1)CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(2分)NH3(2分)
(2)增大硫与空气的接触面积,使硫磺充分燃烧,加快反应速率(2分)CO2、H2O(2分)
(3)2:
1(2分)Na2S2O5产品中Na2SO3、Na2CO3等杂质含量增加,Na2S2O5产率降低(2分)
(4)S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O(2分)
6.【2016江苏盐城高三期中】(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工中常用作防腐剂、漂白剂和疏松剂。
焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150℃时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。
实验室制备焦亚硫酸钠过程中依次包含以下几步反应:
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O……(a)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3……(b)
2NaHSO3
Na2S2O5+H2O…………(c)
实验装置如下:
(1)实验室可用废铝丝与NaOH溶液反应制取H2,制取H2的离子方程式为▲。
(2)题19图-1装置中,导管X的作用是▲。
(3)通氢气一段时间后,以恒定速率通入SO2,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢变化,溶液开始逐渐变黄。
“温度迅速升高”的原因为▲;
实验后期须保持温度在约80℃,可采用的加热方式为▲。
(4)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,参照题19图-2溶解度曲线,除去其中亚硫酸钠固体的方法是▲;然后获得较纯的无水Na2S2O5应将溶液冷却到30℃左右抽滤,控制“30℃左右”的理由是▲。
(5)用题19图-3装置干燥Na2S2O5晶体时,通入H2的目的是▲;真空干燥的优点是▲。
(6)测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。
已知:
S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;2S2O32-+I2=S4O62-+2I-
请补充实验步骤(可提供的试剂有:
焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②准确移取一定体积和已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min,然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。
③用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。
④▲。
⑤▲。
⑥重复步骤①~⑤;根据相关记录数据计算出平均值。
【答案】
(1)2Al+2OH
+2H2O=2AlO
+3H2↑(2分)
(2)排出H2、未反应的SO2及水蒸气等(1分)
(3)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应(1分);80℃水浴加热(1分)
(4)趁热过滤(1分);此时溶液中Na2SO3不饱和,不析出(1分)
(5)排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化(2分);干燥室内部的压力低,水分在低温下就能气化,减少产品氧化(2分)
(6)④加入1~2mL淀粉溶液(2分)
⑤继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现,记录滴定所消耗的体积(2分)
7.【2016上海市闸北区一模】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某化学研究小组采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5,装置
中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:
Na2SO3+SO2→Na2S2O5
38.装置
中产生气体的化学方程式为。
39.要从装置
中获得已析出的晶体,需要用到的玻璃仪器有。
装置
用于处理尾气,可选用的合理装置(夹持仪器已略去)为(填序号)。
现将0.5molNa2S2O5溶解于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5。
溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图。
40.写出Na2S2O5溶解于水的化学方程式;
当溶液pH小于1后,溶液中H2SO3的浓度减小,其原因可能是。
41.葡萄酒常用Na2S2O5做抗氧化剂。
1.90gNa2S2O5最多能还原mLO2(标准状况)。
42.检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
。
38.Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+SO2↑+H2O(2分)Na2SO3+2H2SO4→2NaHSO4+SO2↑+H2O;
【答案】39.玻璃棒、漏斗、烧杯(1分),cd(2分);
40.Na2S2O5+H2O→2NaHSO3(2分),H2SO3分解产生SO2逸出或H2SO3被氧化(1分);
41.224(2分);
42.取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解;滴加足量盐酸,振荡;再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则该晶体已被氧化。
(2分);
高考化学高频物质——连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
1.连二亚硫酸钠,也称为保险品,是一种白色砂状结晶或淡黄色粉末化学用品,熔点300℃(分解),引燃温度250℃,不溶于乙醇,溶于氢氧化钠溶液,遇水发生强烈反应并燃烧。
2.物理性质
连二亚硫酸钠属于一级遇湿易燃物品,又名低亚硫酸钠。
商品有含结晶水(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,其水溶液性质不安定,有极强的还原性,属于强还原剂。
暴露于空气中易吸收氧气而氧化,同时也易吸收潮气发热而变质,并能夺取空气中的氧结块并发出刺激性酸味。
露置在空气中受潮,能夺取空气中的氧结块并发出刺激性酸味。
Na2S2O4+2H2O+O2→2NaHSO4+2[H]加热或接触明火会引起燃烧,自燃点250℃。
与水接触能放出大量的热和易燃的氢和硫化氢气体而引起剧烈燃烧,遇氧化剂,少量水或吸收潮湿空气能发热,引起冒黄烟燃烧,甚至爆炸。
连二亚硫酸钠有毒,对眼睛、呼吸道黏膜有刺激性,它广泛用于纺织工业的还原性染色、还原清洗、印花和脱色及用作丝、毛、尼龙等织物的漂白,由于它不含重金属,经漂白后的织物色泽鲜艳,不易退色。
在各种物质方面,它还可用于食品漂白,诸如明胶、蔗糖、蜜饯,及肥皂、动(植)物油、竹器、瓷土的漂白等。
它还可应用于有机合成,如染料、药品的生产里作还原剂或漂白剂,它是最适合木浆造纸的漂白剂。
1.【2015德阳四校联考】(16分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4),又称保险粉,是印刷工业中重要的还原剂.
某课题小组进行如下实验:
.【查阅资料】
(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种白色粉末,易溶于水,难溶于乙醇.
(2)2Na2S2O4+4HCl=4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O;Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O.
.【制备方法】
75℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中,通入SO2进行反应,完成其反应方程式:
HCOONa+Na2CO3+=Na2S2O4+CO2+
冷却至40~50℃,过滤,用▲洗涤,干燥制得Na2S2O4.
.【Na2S2O4的性质】
(1)Na2S2O4溶液在空气中易被氧化.课题小组测定0.050mol/L
Na2S2O4溶液在空气中pH变化如右图所示:
0~t1段主要先生成HSO3-,根据pH变化图,HSO3-的电离
程度▲水解程度(填“<”或“>”).
课题小组推测Na2S2O4溶液在空气中易被氧化,0~t1段发生离子反应方程式为▲.
t3时溶液中主要阴离子符号是▲.
(2)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解,得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体为▲(填化学式).
请你设计实验验证产物有Na2S2O3存在,完成下表中内容.
(供选择的试剂:
稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
【答案】
.2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O乙醇
.
(1)>2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-SO42-(或HSO4-)
(2)SO2
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取少量完全分解的固体产物于试管中,加入稀盐酸(2分)
若有淡黄色沉淀,则有Na2S2O3存在(2分)
2.【2016浙江湖州高三期末】
某学习小组按如下实验流程制取连二亚硫酸钠(Na2S2O4)并进行纯度的测定。
实验
(一)连二亚硫酸钠的制取
连二亚硫酸钠的相关性质:
①可溶于水,但不溶于乙醇②具有强还原性
③能与AgNO3在溶液中以物质的量比1:
2反应
实验
(二)连二亚硫酸钠的纯度测定
称取粗产品5.000g加水溶解,用NaOH溶液碱化后,加入一定量的AgNO3溶液恰好完全反应,将溶液中生成的纳米级的银粉过滤、洗涤、干燥后称重,得到银4.320g。
请回答下列问题:
(1)实验
(一)步骤①中常温下通入气体A的化学式为▲。
(2)实验
(一)步骤②中加入NaCl固体的作用为▲,过滤后用▲(填试剂名称)洗涤、再干燥后就可以得到较纯净的连二亚硫酸钠。
(3)连二亚硫酸钠在碱性条件下与AgNO3溶液反应的离子方程式为▲。
根据相关数据,计算粗产品中连二亚硫酸钠的质量分数▲。
(4)测出的连二亚硫酸钠的纯度比实际值小,若排除实验过程中的操作误差,则可
能的原因是▲。
【答案】
(1)SO2(1分)
(2)降低Na2S2O4的溶解度或增大Na+的浓度以便于Na2S2O4析出(1分);含少
量水的乙醇(2分,只答“乙醇”给1分)
(3)2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag↓+2SO32—+2H2O(2分);69.60%(2分)
(4)生成的纳米级的银粉有部分穿过滤纸到滤液中去了(2分)
3.【2016成都龙泉中学押题卷】过硫酸钠(Na2S2O8)是一种重要化工原料。
某研究小组进行如下实验对过硫酸钠的制取和性质进行探究:
[查阅资料]①(NH4)2S2O8+2NaOH
Na2S2O8+2NH3↑+2H2O
②2NH3+3Na2S2O8+6NaOH
6Na2SO4+6H2O+N2
[制备产品]1.采用下图装置制取Na2S2O8。
(1)装置Ⅱ的作用是 。
(2)装置I中盛NaOH溶液的仪器名称是 装置I还需补充的实验仪器或装置有 (填下列序号)。
a.温度计 b.酒精灯 c.盛热水浴的水槽 d.洗气瓶
(3)装置I发生反应的同时需要持续通入N2的目的是
2.采用电解法制取Na2S2O8
(4)用惰性电极如铂电解KHSO4溶液,阴极上产生无色无味的气体,阳极上HSO4-被氧化生成过硫酸根。
其化学方程式为
(5)Na2S2O8溶液与铜只生成两种盐,其化学方程式为 。
观察时发现反应先慢后快,对此甲、乙两同学提出以下两种假设:
甲:
可能是该反应 ,