解放军文职招聘考试硫酸盐的复盐

来源：长理培训发布时间：2017-10-07 13:27:48

硫酸盐的复盐
可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶体常带有结晶水，如 CuSO ₄· 5H ₂O 、 FeSO ₄· 7H ₂ O 、 Na ₂SO ₄ · 10H ₂O 等。这些带结晶水的盐通常也称为矾，如 CuSO ₄· 5H ₂ O 称为胆矾或蓝矾， FeSO ₄· 7H ₂O 称为绿矾， ZnSO ₄ · 7H₂O 称为皓矾等。
多数硫酸盐有形成复盐的趋势，复盐是由两种或两种以上的简单盐类所组成的晶形化合物。常见的复盐有两类：
一类的组成通式是，其中 M ₂I SO ₄· M Ⅱ SO ₄ · 6H ₂ O ，其中 M I =NH ₄⁺、 Na ⁺ 、 K ⁺ 等，。属于这一类的复盐有著名的摩尔盐 (NH ₄ ) ₂ SO ₄· FeSO ₄_· 6H ₂ O ，镁钾矾 K ₂ SO₄· MgSO ₄ · 6H₂ O 。
另一类组成的通式是 M ₂ I SO ₄ · M ₂Ⅱ ( SO ₄) ₃ · 24H ₂O ，其中 M I =NH ₄ ⁺ 、 Na ⁺、 K ⁺等 (Li 除外 ) ,M Ⅱ =Fe ³⁺ 、 Co ³⁺ 、 Cr ³⁺ 等。属于这一类的复盐有大家所熟悉的明矾 K ₂SO ₄_· Al ₂ (SO 4 ) ₃ · 24H₂O 。
在复盐中的两种硫酸盐是同晶形的化合物，这类复盐才是真正的矾。
许多硫酸盐都有很重要的用途，例如 Al₂(SO ₄) ₃是净水剂、造纸充填剂和媒染剂。胆矾是消毒剂和农药，绿矾是农药和治疗贫血的药剂，也是制造蓝黑墨水的原料。芒硝 Na ₂ SO ₄· 10H ₂O 是重要的化工原料等。
③ 硫代硫酸钠
硫代硫酸 H ₂S ₂O ₃非常不稳定，但硫代硫酸盐是相当稳定的。
市售硫代硫酸钠 Na ₂ S ₂O₃· 5H ₂ O 俗名海波或大苏打，是一种无色透明的晶体，易溶于水，其水溶液显弱碱性。 Na ₂S ₂ O ₃在中性或碱性溶液中很稳定，在酸性 (pH ≤ 4.6) 溶液中迅速分解：
                   Na ₂ S ₂O ₃ + 2HCl = 2NaCl + S + H ₂O + SO₂↑
这个反应可以用来鉴定 S ₂O ₃2- 离子的存在。在制备 Na ₂S ₂O ₃时，溶液必须控制在碱性范围内，否则将会有硫析出而使产品变黄。
Na ₂S ₂O₃ 的结构特点
S ₂O ₃^2- 离子的结构与 SO₄^2- 类似，具有四面体构型。可以看成是中的一个 O 原子被 S 取代后的产物。
S ₂O ₃^2- 离子中的两个 S 原子的平均氧化数是 +2 ，中心 S 原子的氧化数为 +6 ，另一个 S 原子的氧化数为 -2 。因此， Na ₂S ₂ O ₃具有一定的还原性。
Na ₂ S₂O ₃ 的还原性
从标准电极电势值看， Na ₂ S ₂ O₃是一个中等强度的还原剂：
φ θ A （ S ₄O ₆2- / S₂ O ₃ ^2-） = 0.09V
I 、碘可以将 Na ₂S₂O ₃氧化成连四硫酸钠 Na ₂S ₄O₆：
2 Na ₂S ₂O ₃+ I ₂= Na ₂S₄ O ₆+ 2NaI
这个反应是容量分析碘量法的基础。
II 较强的氧化剂如氯、溴等可以把 Na ₂S₂O ₃氧化成硫酸钠，因此在纺织和造纸工业上用 Na ₂S₂O ₃作脱氯剂：
           Na ₂S ₂ O₃ + 4Cl ₂ + 5H ₂ O = Na ₂SO₄+ H ₂SO ₄+ 8HCl
Na ₂ S ₂O₃的配合性
不溶于水的卤化银 AgX(X=Cl 、 Br 、 I) 能溶解在 Na₂S ₂O ₃溶液中生成稳定的硫代硫酸银配离子：
                AgX + 2S₂O ₃2- → [Ag(S ₂O ₃)₂] ^3- + X^-
Na ₂S ₂O ₃用作定影液，就是利用这个反应溶去胶片上未感光的 AgBr 。
Na ₂ S ₂O ₃ 的特征反应
Na ₂S ₂O ₃溶于水，但重金属的硫代硫酸盐难溶于水并且不太稳定。例如：
             Na ₂S ₂O ₃ + 2AgNO ₃= Ag₂ S₂ O ₃↓ + 2NaNO ₃
                                                 白色
但 Ag ₂S ₂O₃沉淀很快变黑：
                   Ag ₂S ₂O ₃+ H ₂O = H₂SO ₄+ Ag ₂S ↓
                                                       黑色
这是因为中的与生成了溶度积更小的 Ag ₂S 沉淀而使 Ag ₂ S ₂O ₃沉淀转化。
Na ₂ S ₂O ₃的制备方法
I. 在沸腾的温度下使亚硫酸钠 Na ₂ S ₂O ₃溶液与 S 粉反应：
                        Na ₂ SO ₃+ S = Na ₂S ₂O₃
II. 将 Na ₂S 和 Na ₂CO₃配成 2:1 的溶液，然后通入 SO ₂气体：
               2Na ₂ S + Na ₂CO ₃+ 4SO ₂= 3 Na ₂ S ₂ O₃ + CO ₂
在制备 Na ₂S ₂O₃时，溶液必须控制在碱性范围内，否则将会有 S 析出而使产品变黄。
④ 过二硫酸及其盐
过二硫酸可以看成是过氧化氢 H — O — O — H 中 H 原子被亚硫酸氢根取代的产物。若 H — O — O — H 中一个 H 被 HSO 3 - 取代后得 H — O — O — SO ₃H ，即称为过一硫酸；另一个 H 也被取代后得 HSO ₃— O — O — SO ₃H ，称为过二硫酸。
过氧键— O — O —中 O 原子的氧化数为 -1 ，而不同于其它的 O 原子，其中 S 原子的氧化数仍然是 +6 。而在 H₂S ₂O₈分子式中，形式上 S 的氧化数为 +7 。过二硫酸是无色晶体， 338K 时熔化并分解。