新型含硫化合物的制备与性质探究-高考化学考点复习（解析版）

微专题23新型含硫化合物的制备与性质探究

（Na2s2O3Na2s2O4Na2S4O6）

近年来高考的知识面不断扩大，灵活性不断增加，对新型含硫化合物的制备与性质探究的

考查逐渐增多，下面把常考的新型含硫化合物归纳整理如下：

硫的含氧酸应该按以下分类：

正酸系列：次硫酸H2so2、亚硫酸H2s。3、硫酸H2SO4

过酸系列：过硫酸H2so5、过二硫酸H2s2。8

焦酸系列：焦亚硫酸H2s2。5、焦硫酸H2s2。7

硫代硫酸系列：硫代亚硫酸H2s2。2、硫代硫酸H2s2。3

连酸系列：连二亚硫酸H2s2。4连多硫酸H2s（2一6）。6

硫能形成多种含氧酸，其含氧酸的种类数，在常见元素中可以说是排名靠前的（含碳的有

机酸除外），究其原因，主要是S—S键键能较高，文献记载可达268kJ/mol。众所周知，

含碳的有机物种类极多的主要原因是C—C键键能高（文献记载332kJ/mol）,碳原子之间

能形成碳链，而S—S键的键能并不比C—C键低很多，比Si—Si键或者N—N键都要高

得多，硫原子也有一定的形成较长硫链能力，例如多硫化钠（Na?Sx）和多硫化氢（HzSx，

也称为硫烷）都是比较稳定的，单质硫通常以S8分子晶体的形式存在，都是硫原子能形成

硫链能力的一种表现。

硫的含氧酸种类较多，与很多硫含氧酸结构中都存在S—S键有关，除了众所周知的亚硫

酸（H2s。3）和硫酸（H2SO4）之外，很多其它硫含氧酸的盐，在工业上或者实验室中有着

广泛的用途，这里列举出几种：

1、硫代硫酸钠（Na2s2。3）

硫代硫酸钠是硫代硫酸（H2s2。3）的钠盐，硫代硫酸的结构简式可写作HO—SSO—OH,

可看作硫酸（HO—SO2—OH）中的一个氧原子被硫原子取代后得到的化合物，自由的硫

代硫酸是不稳定的，易分解为S、SCh和HzO,但硫代硫酸的盐可以是稳定的。

含有5个结晶水的硫代硫酸钠，即Na2s2Or5H2O,也就是俗称的“大苏打”或者“海波”，是

一种常见的工业品或者化学试剂。硫代硫酸根离子有较强的配位能力，能与一价银离子

Ag+生成稳定的络离子[Ag（S2O3）2产，其稳定常数Kf比常见的银氨络离子[Ag（NH3）2]+高好

几个数量级，因此过去常作为照相底片或者相纸的定影剂，以溶解底片或者相纸上未感光

的卤化银（以澳化银为主）：

AgBr+2Na2s2O37Na31Ag（S2C）3）2]+NaBr

硫代硫酸钠有较强的还原性，可以与卤素单质反应，其中与碘的反应是定量的：

2Na2s2O3+b=Na2s4。6+2NaI

Na2s4。6是连四硫酸钠，即连四硫酸（H2s4。6）的钠盐，连四硫酸的结构简式是

HO—SO2—S—S—SO2—OH,分子中存在S—S—S—S硫链。该反应在分析化学中用于测

定碘的含量，滴定时可用淀粉作为指示剂。用5%的硫代硫酸钠溶液浸渍口罩，可防护低

浓度的氯气，对皮肤的刺激性要比NaOH等强碱小得多。

硫代硫酸钠还可以作为氧化物中毒的解毒剂，在体内可以将剧毒的鼠离子CN-转化为毒性

很低的硫氧酸根离子SCN-,以解除CN-的毒性。

Na2s2O3SH2O加热到约48℃时，Na2s2O3溶解在自身的结晶水中，成为溶液，继续加热则

逐渐失去结晶水得到无水物，如果再继续高温加热，Na2s2O3开始分解，分解产物中有少

量单质硫成为硫蒸气放出，遇空气可能燃烧发出蓝色火焰，分解产物中还含有SO2等气体

2、连二亚硫酸钠（Na2s2。4）

连二亚硫酸（H2s2。4）的结构简式可写作HO—SO—SO—OH,与亚硫酸（HO—SO—OH）

有相似之处，分子中存在S—S键。

虽然亚硫酸是中强酸，但将锌粉放在水中，通入二氧化硫，主要并不生成亚硫酸锌，而是

二氧化硫被锌粉还原，生成连二亚硫酸锌：

Zn+2SO2->Z11S2O4

工业上，用锌粉还原亚硫酸氢钠（NaHSCh）溶液，即可制取连二亚硫酸钠：

,有强烈的刺激性气味，因此工业品硫代硫酸钠也要注意防火。

2NaHSO3+Zn-Na2S2O4+Zn（OH）2l

可见，连二亚硫酸可看作亚硫酸的还原产物，因此其还原性比亚硫酸更强，在碱性条件下

连二亚硫酸钠（或者连二亚硫酸根离子）是很强的还原剂，碱性条件下标准电极电势可低

到-L12V,比某些较活泼金属的还原性还要强。

天然染料靛蓝（口引咪衍生物）不溶于水，古代用发酵法将靛蓝还原为水溶性的靛白，然后

将靛白水溶液置于瓮中，放进需要染色的织物，使得靛白水溶液浸入织物纤维，最后将织

物置空气中，织物上的靛白与氧气接触，重新被氧化为不溶于水的靛蓝，染色牢固，经久

耐用。因为在染色过程中存在还原和氧化过程，靛蓝这样的染料就被称为还原染料，也称

为“瓮染料（Vatdyes）今天工业上还原靛蓝这类还原染料，不再使用效率低的发酵还

原法，都是使用化学还原剂，主要使用的就是有着强还原性的连二亚硫酸钠。

连二亚硫酸钠也很容易被空气中的氧气氧化，特别是在水溶液中，可以作为一种强的抗氧

化剂，能够保护某些易氧化物质不被氧化，因此工业上连二亚硫酸钠俗称“保险粉

连二亚硫酸钠是强还原剂，与氧气的反应是放热的，一旦连二亚硫酸钠固体遇少量水或者

受潮，就容易与空气中氧气反应放热，如果积热不散，达到一定温度连二亚硫酸钠会剧烈

分解，生成单质硫等易燃产物，最终引起自燃，因此保险粉是属于遇湿易燃物品的危险品，

在消防安全上是不“保险”的。一旦保险粉受潮发生火灾，如果扑救用水量不足，反而会加

剧燃烧，干粉、二氧化碳、干砂等灭火剂只能压住表面燃烧的火焰，不能阻止已经受潮保

险粉的氧化分解，只有用大量水扑救，使得保险粉溶解于水，才能彻底灭火。保险粉发生

火灾时会产生二氧化硫等有毒产物，消防人员和抢险人员必须做好自身防护，也要防止有

毒产物污染环境。

有趣的是，4价硫的化合物和4价碳的化合物，有时却有一定的相似性，例如二氧化硫和

二氧化碳都是酸性氧化物，二氧化硫也能像二氧化碳一样使得澄清石灰水变浑浊等，草酸

（HOOC-COOH）可以看作“连二碳酸”，草酸和草酸盐也具有明显的还原性。

3、焦亚硫酸钠（Na2s2O5）

焦亚硫酸（H2s2。5）又称为一缩二亚硫酸，形式上看是两分子亚硫酸失去一分子水的产物,

但其结构简式一般认为并不是HO—SO~O—SO~OH,而是HO—SO—SCh—OH,分子

中同样存在S—S键。

在氢氧化钠或者碳酸钠的浓溶液（工业上一般使用碳酸钠）中通入过量的二氧化硫，通常

认为最终生成亚硫酸氢钠（NaHSCh）的浓溶液：

2NaOH+SO2-Na2sCh+H2O（或者Na2cCh+SO2-Na2sO3+CO2T）

Na2sO3+H2O+SO2-2NaHSO3

亚硫酸氢钠又称重亚硫酸钠，系英文习惯名称Sodiumbisulfite的直译，酸根前的bi-前缀

即“重"，例如Sodiumbicarbonate重碳酸钠即碳酸氢钠。

但实际上，在存在高浓度亚硫酸氢根离子的水溶液中，存在下列平衡：

"

2HsO]7——S2O1+H2O

S2。；「即焦亚硫酸根离子，结构简式为[O—SO—SO?—O]2-,而不是[O—so—o—SO—O]2-。

因此从浓溶液中结晶析出亚硫酸氢钠时，很容易结晶析出Na2S2O5,可以看作两分子亚硫

酸氢钠失去一分子水的产物,Na2s205的英文习惯名称在酸根前再加meta-前缀,即Sodium

metabisulfite,meta-前缀可译作"偏"，即"失水"，例如Metaphosphoricacid偏磷酸，因此中

文名可译作“偏重亚硫酸钠”。

但是Na2s2O5也可以直接看作焦亚硫酸的钠盐，因此英文名称又可以写作Sodium

pyrosulfite,酸根前缀pyro-是“焦"，中文名“焦亚硫酸钠”。

这样一来，Na2s2O5这种化合物中英文名称都有两种，分别是偏重亚硫酸钠(Sodium

metabisulfite)和焦亚硫酸钠(Sodiumpyrosulfite),试剂品多使用前一名称，而工业品多

使用后一名称，命名的混乱导致了很多不懂化学者的误译，例如“偏亚硫酸氢钠”，甚至看

到有将K2s2。5误称为“偏硫代硫酸钾”的情况。

商品固体亚硫酸氢钠和固体焦亚硫酸钠实际上都是NaHSCh和Na2s2O5的混合物，只是主

要成分不同，工业品多生产焦亚硫酸钠固体，而亚硫酸氢钠可以溶液形式供应商品。焦亚

硫酸钠溶于水后又发生水解反应，最终还是得到亚硫酸氢钠溶液，因此在实际应用中二者

基本可以通用。

焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都是还原剂，虽然还原性不如连二亚硫酸钠，但较稳定，还原作

用也较温和，工业上也广泛作为还原剂和抗氧化保护剂。

亚硫酸氢根离子的硫原子上还有一对孤对电子，硫原子亲核性强于氧原子，因此亚硫酸氢

根离子是较强的亲核试剂，在有机化学反应中可看作“磺酸基负离子”，能与醛或者酮锻基

发生亲核加成反应，生成a-羟基磺酸(或者a-羟基磺酸的盐)，这一特性使得亚硫酸氢钠

或者焦亚硫酸钠在有机合成上也有广泛用途。

焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠也可以作为食品添加剂，有二氧化硫漂白、抗氧化等作用，二氧

化硫是红酒的常见添加剂，目前常将Na2s2。5或者K2s2。5添加到红酒中作为二氧化硫产生

剂。

4、焦硫酸钠（Na2s2。7）

将硫酸氢钠（NaHSCU）加热到熔点以上，就发生与亚硫酸氢钠失水得到焦亚硫酸钠相似

的反应，两分子硫酸氢钠失去一分子水，得到焦硫酸钠：

2NaHSO4-Na2s2O7+H20T

如果继续加热，焦硫酸钠还会进一步分解放出SO3：

Na2s2O7->Na2SC）4+SO3T

在焦硫酸钠未明显分解之前，将熔体冷却，趁凝固未完全冷却时破碎成小块，即得商品焦

硫酸钠。

焦硫酸钠在工业生产上用途不大，但在分析化学，特别是工业分析中是很有用的试剂。很

多天然氧化物矿石虽然有一定的碱性氧化物性质，但并不容易溶解于酸，例如天然的铁矿

石，特别是磁铁矿（FesOQ在酸中即使加热也很难溶解，但与焦硫酸钠或者焦硫酸钾共

熔，在高温和SO3的作用下，即可转化为易溶的化合物。因此焦硫酸钠常在实验室分析中

用作酸性熔矿剂。

5、过硫酸钠（Na2s2。8）

过硫酸钠是过二硫酸（H2s2。8）的钠盐，过二硫酸的结构简式可以写作

HO—SO2—O—O—SO2—OH,分子中存在过氧链，可看作过氧化氢中的氢原子被磺酸基

（—SO2—OH或者一SChH）取代的产物。过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸核都是重要的过

硫酸盐，工业生产过硫酸镂或者过硫酸钠较为容易，用途也较广，过硫酸钾溶解度远小于

过硫酸镂和过硫酸钠，但稳定性较好，容易重结晶提纯，常作为实验室试剂。

过硫酸钱和过硫酸钠在工业上常缩写为APS和SPS,系英文习惯名称Ammoniumpersulfate

和Sodiumpersulfate的缩写，酸根前加per-前缀表示酸根中心原子的“形式化合价”高于通

常酸根中心原子化合价，例如过硫酸根离子中，硫形式上是+7价，但这一前缀并不表示酸

根的真实结构，翻译成中文时要注意。过去一般将per-前缀直接翻译成“过”，例如

Ammoniumpersulfate过硫酸镂、Potassiumperchlorate过氯酸钾、Potassiumpermanganate

过锈酸钾等，直到上世纪60年代中文化学资料上一般还是这样翻译的，但今天则要注意

酸根结构，酸根中有过氧链才能用“过”字，否则应该用"高"字，因此Potassiumperchlorate

和Potassiumpermanganate今天应该翻译成"高氯酸钾"和"高锦酸钾

过硫酸钠或者过硫酸根离子在水溶液中是一种极强的氧化剂，标准电极电势高达2.01V,

氧化性强于过氧化氢、高锦酸钾、重铭酸钾等常见强氧化剂，但过硫酸根离子有较高的稳

定性，低温和不加催化剂的情况下，氧化反应速率很慢，接近惰性，因此固体过硫酸盐相

对硝酸钾、氯酸钾、高锌酸钾等固体强氧化剂，储运和使用反而要安全一些。

使用过硫酸盐作为氧化剂时，需要升温或者加入适当的催化剂，Ag+、GP+等金属离子可

作为催化剂。目前印刷电路板（PCB）行业中常用过硫酸镂或者过硫酸钠作为PCB铜箔的

腐蚀剂，市售的一些小包装白色粉末状PCB腐蚀剂，实际上就是以过硫酸盐为主要成分

的，当铜箔浸入过硫酸盐浓溶液时，即发生下列反应（以过硫酸钠为例）：

Na2s2。8+Cu-Na2s。4+CuSO4

未加温情况下，一开始腐蚀速率极慢，但少量铜箔被腐蚀后，G?+进入溶液，成为了过硫

酸盐的催化剂，起到了自催化作用，反应速率逐渐加快，因此不需要额外添加催化剂，待

腐蚀剂反复使用一段时间后，腐蚀效果下降，可补加一定量的过硫酸盐，仍可继续使用一

段时间。

过硫酸盐腐蚀剂无需使用硫酸、盐酸等强酸腐蚀性危险品，也不使用过氧化氢等危险氧化

剂，较为安全。固体过硫酸盐储运也较安全，但固体过硫酸盐仍然严禁与强还原剂混存，

否则一旦二者发生接触同样有燃烧爆炸危险，1993年深圳清水河危险品仓库大爆炸事故，

起火原因正是过硫酸镂与硫化钠（强还原剂）混存接触发生自燃。

【专题精练】

1.硫代硫酸钠（Na2s2O3）可作为还原剂，已知25.0mL0.0100mol/LNa2S203溶液恰好把

22.4mLCL（标准状况下）完全转化为CT离子，则S2。；将转化成

A.S2-B.SC.SO；D.SO3

【答案】C

【分析】

氧化还原反应中存在电子守恒关系，即得电子总数等于失电子总数，也可以看成化合价升

高总数等于化合价降低总数。

【解析】

00224L

22.4mLCl为一:-------=0.001mol,25.0mL0.0100mol/LNa2S203溶液中Na2S203为

222.4L/mol

0.0100mol/Lx0.025L=0.00025mol,Cb完全转化为C「，化合价降低，则Na2s2O3中+2价S

元素化合价升高，假设氧化产物中S元素的化合价为m,根据电子转移守恒得：

0.001molx2x1=0.00025molx2x（m-2）,解得m=6,故得到SCUH故选C。

答案选C。

2.硫代硫酸钠（Na2s2O3）可作为脱氯剂，已知ImolNa2s2O3溶液恰好把4moicL完全转

化为C「离子，则S2O32一将转化成

2-

A.SO4B.SC.SO32-D.S2一

【答案】A

【解析】

设硫元素的氧化产物中硫的化合价为n价

由CL+2e-=2C「可知，4moicL完全转化为CF离子时，得到了8moie，贝I]ImolNa2s2O3

2-

中的硫元素失去电子数为：8=(n—2)x2,n=6,即答案为A：SO4

3.连二亚硫酸钠(Na2s2O4)俗称保险粉，还原性比Naso3更强，工业上广泛用于纺织品漂

白及作脱氧剂等。工业上可用惰性电极电解NaHSCh溶液得到连二亚硫酸钠(Na2s2。4),如

下图所示。下列说法不正确的是

情性电极a情性电极b

A.得到连二亚硫酸钠产品电极反应式为2Hse)3-+2e-=S2O42-+2OlT

B.a为阳极

C.连二亚硫酸钠产品在阴极得到

D.若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠

【答案】B

【解析】A工业上可用惰性电极电解NaHSO3溶液得到Na2s2O4,因为硫从+4价降到+3价

得电子，所以产品在阴极得到，其电极反应式为2HSO3-+2e-=S2O42-+2C)H-；故A和C对;

B错；D若不加隔膜，则HS03-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，得不到连二

亚硫酸钠，故D对；答案B。

4.连二亚硫酸钠(Na2s20。俗称保险粉，工业上可用于纸浆漂白，该物质还原性比Na2sCh

强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，在碱性介质中相对稳定。下列说法不正确的是

A.连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铭酸根离子，使CnO；转化为Cr3+

B.连二亚硫酸钠溶液敞口可能会发生的化学方程式为：2Na2s2O4+O2+2H2O=4NaHSC)3

C.连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与C1O2的漂白原理相同

D.在包装保存“保险粉”时加入少量Na2cCh固体，可以提高“保险粉”的稳定性

【答案】C

【解析】

A.连二亚硫酸钠还原性比Na2s。3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，因此连二亚硫酸

钠可以用于除去废水中的重馅酸根离子，使CnO〉转化为CF+,故A正确;

B.连二亚硫酸钠溶液能被空气中的氧气氧化，所以敞口可能会发生的化学方程式为：

2Na2s2O4+O2+2H2O=4NaHSO3,故B正确；

C.保险粉遇水分解生成二氧化硫使品红褪色，连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与C1O2

的漂白原理不相同，因为前者具有还原性，后者具有强氧化性，故C错误；

D.保险粉在碱性介质中相对稳定，在包装保存“保险粉”时加入少量Na2cCh固体，可以提

高"保险粉''的稳定性，故D正确；

故选C。

5.《环境科学》曾刊发我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠（Na2s2O7其中S为+6价）

去除废水中的正五价碑的研究成果，其反应机理模型如图，（NA为阿伏加德罗常数的值）

下列说法正确的是

A.1molSO4--（自由基）中含50NA个电子

B.pH越大，越不利于去除废水中的正五价碑

C.1mol过硫酸钠中含NA个过氧键

D.转化过程中，若共有1molS2O82-被还原，则参加反应的Fe为56g

【答案】C

【解析】

A.1molSO"•（自由基）中含1molx（16+4x8+l）NAmo「=49NA个电子，故A错误;

B.室温下，pH越大，亚铁离子和铁离子变为氢氧化亚铁和氢氧化铁，越有利于去除废水

中的+5价神，故B错误；

C.过硫酸钠(Na2s2。8)中S为+6价,Na为+1价，假设含有x个。2-，含有y个(^一,则x

+2y=8,(+1)x2+(+6)x2+(-2)xx+(-2)xy=0,贝x=6,y=l,因此Imol过硫酸钠(Na2s2。8)

含NA个过氧键，故C正确；

D.根据图示可知，ImolFe和ImolSzCV-反应生成2molImolFe2+,该过程转移

2mol电子，但是ImolFe?+还要与0.5molSzCV-反应变成Fe3+,因此Imol铁参加反应要消

2-

耗1.5molS2O8,所以共有1molSzCV-被还原时，参加反应的

ImolXImol”c,,…r

Fe----------------x56g-mol®37.3g,故D错误。

1.5mol

综上所述，答案为C。

6.连二亚硫酸钠(Na2s2O4)俗称保险粉，可以用作染色工艺的还原剂，纸浆、肥皂等的

漂白剂。Na2s2。4易溶于水，难溶于乙醇，在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。回

答下列问题：

(l)Na2s2。4在潮湿空气中氧化，生成的两种常见酸式盐是—(填化学式)。

⑵锌粉法制备Na2s2O4的工艺流程如图所示：

锌粉•水|通入S。汽|ZnS018%NaOH溶液

悬浊液

pH=3步累nJ画步和

步对1-----1

①工业上常将锌块进行预处理得到锌粉一水悬浊液，其目的是_。

②步骤I中发生反应的化学方程式为

③在步骤III中得到的Na2s2。4固体要用乙醇洗涤，其优点是“后续处理”最终要加入少

量的Na2cCh固体，其原因是_。

(3)目前，我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠，其原理是先将HCOONa和烧碱加入

乙醇水溶液中，然后通入SO2发生反应，有C02气体放出，总反应的离子方程式是—o

(4)有人设计了图示方法同时制备连二亚硫酸钠和过二硫酸钠(Na2s2。8),并获得中国专利。

电解过程中，阴极室生成Na2s2。4,a极的电极反应式为通过阳离子交换膜的离子主

要是Na+,其迁移方向是_(填"a到b”或"b到a”)。

梢性电极：aI-I'l'_I怖性电极b

Na,SO4NallSO,

沼液、“溶液

二F

阳由f交换股

【答案】⑴NaHSCh和NaHSCU⑵①增大锌粒的表面积，加快化学反应速率②Zn

+2SO2=ZnS2O4③减少Na2s2。4的溶解损失，易于干燥Na2cCh为碱性物质，”保

22

险粉”在碱性介质中较稳定(3)HCOO-+OH-+2SO2=S2O4-+CO2+H2O(4)2SO4-

2e_=S2O82-a到b

【分析】

(l)Na2s2。4中S显+4价，在潮湿空气中氧化，S转化为+6价，则生成的两种常见酸式盐应

为硫酸和亚硫酸的酸式盐。

(2)①将锌块进行预处理得到锌粉一水悬浊液，可以增大其与S02的接触面积。

②步骤I中，锌与SO2在水溶液中发生反应，生成Z11S2O4。

③Na2s2。4固体易溶于水，难溶于乙醇，用乙醇洗涤，从溶解和干燥两个方面寻找原因；

Na2s2O4在碱性介质中较稳定，Na2cCh固体可提供碱性环境。

(3)HCOONa、烧碱、SCh发生反应，生成Na2s2O4、CCh等，由此可写出反应的离子方程

式。

(4)a极的电解质为S04、由题意知，它将转化为Saos'由此可得出电极反应式；通过阳

离子交换膜的离子主要是Na+,从电荷守恒出发可确定其迁移方向。

【解析】

(l)Na2s2O4中S显+4价，在潮湿空气中被氧化，S部分转化为+6价，则生成的两种常见酸

式盐为NaHSCh和NaHSOm答案为：NaHSO3NaHSO4；

⑵①锌粉一水悬浊液与S02的接触面积比锌粉与S02的接触面积大,反应速率快。答案为:

增大锌粒的表面积，加快化学反应速率；

②步骤I中，锌与SO2在水溶液中发生反应，生成ZnS2O4,反应的化学方程式为Zn+

2SO2=ZnS2O4o答案为：Zn+2SO2=ZnS2O4；

③Na2s2O4固体易溶于水，难溶于乙醇，用乙醇洗涤，既可减少溶解损失，又易于干燥；

Na2s2。4在碱性介质中较稳定，Na2c。3固体可提供碱性环境，增强“保险粉”的稳定性。答

案为：减少Na2s2O4的溶解损失，易于干燥；Na2cCh为碱性物质，“保险粉”在碱性介质中

较稳定；

(3)HCOONa、烧碱、SCh发生反应，生成Na2s2O4、CO?等，反应的离子方程式为HCOC?

22

+OH-+2SO2=S2O4-+C02+H200答案为：HCOO+OH-+2SO2=S2O4-+C02+H20；

(4)a极的电解质为SCU%由题意知，它将转化为S2O8、电极反应式为2so4?--2e-=S2O8,

通过阳离子交换膜的离子主要是Na+,电极反应发生后，阳极Na+富余，它应向阴极迁移,

22

所以Na+的迁移方向是由a到b。答案为：2SO4--2e-=S2O8-；a到b。

7.某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠(Na2s2O3)并探究其性质。

(1)制取硫代硫酸钠的反应装置及所需试剂如图：

ABCD

①装置A中发生反应的化学方程式为o打开分液漏斗的活塞

时，发现液体不能顺利滴下，可能的原因是o

②装置B中生成Na2s2O3的同时也生成CO2,反应的离子方程式为

③装置C是为了检验装置B中S02的吸收效率，则C中的试剂为,当B

中S02的吸收效率低时，C中的现象为,除搅拌和使用多孔球

泡外，再写出一种提高B中SO2的吸收效率的方法：-

(2)预测并探究硫代硫酸钠的性质(反应均在溶液中进行)：

预测实验操作实验现象

探究1Na2s2O3溶液呈碱性—pH=8

探究2Na2s2O3具有还原性向新制氯水中滴加Na2s2O3—

①探究］中的实验操作为。

②探究2中的实验现象为,反应的离子方程式为0

【答案】（1）①Na2sCh+H2sO4==Na2sO4+H2O+SO2T没有打开分液漏斗上的玻璃塞②

222

2S-+CO3-3S2O3-+CO2T③品红溶液（或滨水或KMnCU溶液）C中溶液颜色较

快褪去控制S02的流速（或适当升高B中溶液温度）（2）①取一片pH试纸在

玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴于试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，与标准

22+

比色卡对比②氯水颜色变浅，甚至褪去S2O3-+4C12+5H2O=2SO4-+1OH+8C1-

【解析】

本题主要考查对于实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠（Na2s2O3）并探究其性质实验

的评价。

（1）①装置A中发生强酸硫酸制取弱酸亚硫酸的反应，反应的化学方程式为

Na2sCh+H2s04==Na2sO4+H2O+SO2T。打开分液漏斗的活塞时，发现液体不能顺利滴下，

可能的原因是没有打开分液漏斗上的玻璃塞，造成漏斗内气压小于大气压。

②装置B中生成Na2s2O3的同时也生成CO2,反应的离子方程式为

222

2S+CO3==3S2O3+CO2TO

③装置c是为了检验装置B中SO2的吸收效率，则C中的试剂为品红溶液（或滨水或

KMnCU溶液），当B中SO2的吸收效率低时，C中的现象为C中溶液颜色较快褪去，除搅

拌和使用多孔球泡外，另一种提高B中Sth的吸收效率的方法：控制SO2的流速（或适当

升高B中溶液温度）。

（2）①探究1中的实验操作为取一片pH试纸在玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴

于试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，与标准比色卡对比。

②探究2中的实验现象为氯水颜色变浅，甚至褪去，反应的离子方程式为

22

S2O3-+4C12+5H2O=2SO4+10H++8C1。

8.硫代硫酸钠(Na2s2O3)是一种重要的化工产品，易溶于水，遇酸易分解，Na2s2O3稀溶液

与BaCb溶液混合无沉淀生成。工业制备Na2s2O3的反应为：S(s)+Na2so3(aq)

A

=Na2s2O3(aq),产品中常含有少量Na2co3、Na2sO3和Na2so4。实验室拟用如下实验装

置在C中制备Na2s2O3。

请回答下列问题：

(1)按如图所示装置进行实验，装置A中反应的化学方程式是o

装置C中可观察到溶液先变浑浊，后又澄清，生成的浑浊物质化学式为o

(2)装置B的作用为；为保证Na2s2O3的产量，实验中通入的SO2不能过量，原

因是O

(3)为了验证固体硫代硫酸钠工业产品中含有碳酸钠，选用下列装置进行实验：

①实验装置的连接顺序依次（填装置的字母代号），装置C中的试剂为

②能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是O

（4）若要检验固体硫代硫酸钠工业产品中含有Na2so3,需先加水配成稀溶液，再依次加入

的试剂为和品红溶液。

【答案】（DNa2sO3+H2so4（浓）=Na2SO4+H2O+SO2TS（2）防止溶液倒吸若SCh

过量，溶液显酸性，产物会分解（3）①ADCB品红溶液②装置C中品红溶液

不褪色，B中澄清石灰水变浑浊（4）氯化领溶液、盐酸

【解析】

试题分析：（1）装置A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，反应的化学方程式为

Na2sO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+H2O+SO2f；二氧化硫能够与硫化钠在酸性溶液中发生氧化还

A

原反应，生成硫单质，生成的硫有发生S（s）+Na2sO3（aq）=Na2s2O3（aq）,因此装置C中可

观察到溶液先变浑浊，后又澄清，故答案为Na2sCh+H2so4浓）=Na2SO4+H2O+SO2T；S；

（2）装置B是安全瓶。可以防止溶液倒吸;根据题意，若SOz过量,溶液显酸性,产物Na2s2O3

会分解，故答案为防止溶液倒吸；若S02过量，溶液显酸性，产物会分解；

（3）碳酸钠能够与酸反应生成二氧化碳，可以利用澄清石灰水检验，但由于混有二氧化硫，

因此须用高镒酸钾溶液除去二氧化硫，并检验，实验装置的连接顺序依次为ADCB,装置

C中的作用是检验二氧化硫是否除净，因此选用的试剂为品红溶液，故答案为ADCB；品

红溶液；

②能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是装置C中品红溶液不褪色，B中澄清石灰水变浑

浊，故答案为装置C中品红溶液不褪色，B中澄清石灰水变浑浊；

（4）根据题意，Na2s2O3稀溶液与BaCb溶液混合无沉淀生成，若要检验固体硫代硫酸钠工

业产品中含有Na2s03,需先加水配成稀溶液，再依次加入的试剂为氯化钢溶液、盐酸和品

红溶液，若加入氯化钢溶液生成白色沉淀，过滤后，白色沉淀能够被盐酸溶解，放出的气

体能够使品红溶液褪色，证明固体硫代硫酸钠工业产品中含有Na2s。3,故答案为氯化领溶

液、盐酸。

9.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

采用如图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2s2。5。装置H中有Na2s2O5晶体析

出，发生的反应为Na2sC）3+SO2=Na2s2O5。

（1）装置I中产生气体的化学方程式为o

（2）要从装置n中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是。

（3）装置ni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）。

bd

实验二焦亚硫酸钠的性质

已知：Na2s2O5溶于水即生成NaHSCh。

(4)检测Na2s2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是o

【答案】(1)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2T+H2O(2)过滤(3)d(4)取少

量Na2s2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量的盐酸，振荡，再滴入氯化领溶液，

有白色沉淀生成

【解析】

(1)由装置II中发生的反应可知，装置I中产生的气体为SO2,亚硫酸钠与硫酸反应生成

硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：Na2s03+H2sO4=Na2sO4+SO2T+H2O；(2)装置II

中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离；(3)a.装置应将导管深

入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,a错误;b.该

装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,b错误;c.该

装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，c错误；d.该装置中氢氧化钠与二氧化

硫反应，可以吸收，且防止倒吸，d正确；答案选d；(4)Na2s2O5中S元素的化合价为+4

价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na2so4,用盐酸、氯化钢溶液

检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na2s2。5晶体于试管中，加入适量

水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化领溶液，有白色沉淀生成。

10.过二硫酸钠(Na2s2。8)是白色晶状粉末，易溶于水，加热至65℃时就会分解。常用作漂

白剂、氧化剂等。某研究小组利用下图装置制备Na2s2。8并探究其性质(加热及夹持仪器均

略去)。

I.实验室制备Na2s2。8

55℃

已知：①（NH4）2S2O8+2NaOHNa2s2O8+2NH3T+2H2

90℃

②2NH3+3Na2s2(D8+6NaOH6Na2sO4+N2+6H2O

(1)仪器a的名称是,装置I中NaOH溶液的作用是。

(2)装置II发生反应的同时，需要持续通入空气的目的是。

(3)装置ni的作用是。

II.探究Na2s2。8的性质

(4)过二硫酸钠中S为+6价，结构中含有个过氧键(-0-0-)。

(5)过二硫酸钠的性质与过氧化氢相似，酸性过二硫酸钠溶液在Ag+的催化作用下可以把

Mt?+氧化为MnO「该法可用于检验Mn2+,所得溶液除去Ag+后加入BaCb溶液可以产

生白色沉淀。写出该反应的离子方程式___________o

III.测定产品纯度

(6)称取0.2500g样品，用蒸储水溶解，加入过量KI,充分反应后，再滴加几滴指示剂，

用0.1000mol/LNa2s2O3标准溶液滴定，达到滴定