聚焦突破1 SO2和CO2的鉴别与除杂 SO2的制备(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦高中化学中SO₂和CO₂的鉴别与除杂、SO₂制备核心知识点，先通过对比SO₂的漂白性、氧化性、还原性设计单一气体鉴别方法，再构建混合气体检验流程，进而讲解除杂原理，最后结合制备反应与实验装置形成完整知识链。 该资料以性质差异为切入点，通过实验装置设计与流程分析培养科学思维，如混合气体检验中品红与澄清石灰水的组合应用体现证据推理。突破集训题强化问题解决能力，课中辅助教师演示实验教学，课后助力学生梳理知识盲点，提升科学探究与实践素养。

一、SO2和CO2的鉴别与除杂 1．SO2和CO2的鉴别 (1)单一气体的鉴别 SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，继续通入相应的过量的气体，沉淀都会消失，故不能用Ca(OH)2鉴别。可以用以下方法鉴别： 鉴别依据 实验操作 SO2的 漂白性 将两种气体分别通入品红溶液中，能使品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2 SO2的 氧化性 将两种气体分别通入H2S溶液中，出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2 续　表 鉴别依据 实验操作 SO2的 还原性 将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2，无明显现象的是CO2 将两种气体分别通入FeCl3溶液中，溶液颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2 (2)混合气体的检验 流程 设计 实验 装置 实验 结论 A中品红溶液褪色，说明存在SO2；C中品红溶液不褪色，D中澄清石灰水变浑浊，说明存在CO2 [注意]　上面装置中，可将除去和检验SO2是否除尽合并为一个装置，即用较浓的酸性KMnO4溶液，颜色变浅但不褪色。 2．除去CO2中SO2的两种方法 (1)利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 (2)利用亚硫酸的酸性比碳酸的强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。 二、SO2的制备 1．制备原理：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 2．实验装置 [注意]　(1)硫酸的浓度不宜过大也不宜过小。(2)用NaOH溶液吸收尾气时应防倒吸。 【突破集训】 1．下列关于SO2和CO2的认识正确的是(　　) A．从鉴别角度，品红溶液或澄清石灰水都能鉴别二者 B．从在水中是否发生电离的角度，二者都属于电解质 C．从类别和价态角度，二者都属于酸性氧化物、都具有氧化性 D．从对环境影响的角度，二者都能导致酸雨 解析：选C。SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2不能，可用品红溶液鉴别二者；SO2、CO2都是酸性氧化物，均能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，无法鉴别二者，A项错误。SO2和CO2均属于非电解质，它们的水溶液能导电是因为其与水反应得到的酸发生电离产生可自由移动的离子，SO2和CO2自身在水中并不会电离，B项错误。从类别的角度，二者均属于酸性氧化物；从价态的角度，SO2中的S元素化合价为＋4价，处于中间价态，既具有氧化性又具有还原性；CO2中的C元素化合价为＋4价，处于最高价态，具有氧化性，C项正确。SO2会导致酸雨，CO2不会导致酸雨，D项错误。 2．下列溶液能够鉴别SO2和CO2的是(　　) ①紫色石蕊溶液　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液　④氯水　⑤品红溶液 A．①②③　　　　　 B．②③④ C．②③④⑤ D．①②④⑤ 解析：选C。①SO2和CO2都能使紫色石蕊溶液变红，不能用紫色石蕊溶液鉴别SO2和CO2；②CO2和H2S 溶液不反应，SO2和H2S溶液反应生成淡黄色沉淀S，能用H2S溶液鉴别SO2和CO2；③SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，CO2和酸性KMnO4溶液不反应，能用酸性KMnO4溶液鉴别SO2和CO2；④CO2和氯水不反应，SO2能使氯水褪色，能用氯水鉴别SO2和CO2；⑤SO2能使品红溶液褪色，CO2不能使品红溶液褪色，能用品红溶液鉴别SO2和CO2。 3．气体M可能由H2S、SO2、CO2、N2中的一种或几种组成。气体M通入品红溶液中，品红褪色，气体M通入澄清石灰水中，出现白色沉淀。现要求对气体M的成分判断，下列说法正确的是(　　) A．一定含有SO2、CO2 B．一定含有SO2，可能含有CO2、N2 C．一定不含H2S、CO2 D．可能含有CO2、H2S、N2 解析：选B。气体M通入品红溶液中，品红褪色，说明含有SO2，SO2和H2S不能共存，故一定不含H2S；气体M通入澄清石灰水中，出现白色沉淀，白色沉淀可能是CaSO3或CaSO3和CaCO3的混合物，无法确定是否含有CO2；N2也无法确定是否存在。综上所述，一定含有SO2，可能含有CO2、N2，一定不含H2S。 4．下图是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能为(　　) 选项 A B C D X SO2 H2S CO2 Cl2 Y 饱和NaHCO3 溶液 浓硫酸 Na2SO3 溶液 Na2SO3 溶液 解析：选A。SO2可使品红溶液褪色，能与NaHCO3溶液反应生成CO2，A符合题意。 5．吸烟有害健康，因为香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O(g)等气体，用①无水硫酸铜、②澄清石灰水、③红热氧化铜、④碱石灰、⑤品红溶液、⑥足量酸性高锰酸钾溶液等可将它们一一检出，检出的正确顺序是(　　) A．混合气→①→⑤→②→①→④→③ B．混合气→③→④→②→⑥→⑤→① C．混合气→①→⑤→⑥→②→④→③ D．混合气→②→⑤→①→④→③→⑥ 解析：选C。利用红热氧化铜检验CO，利用品红溶液检验SO2，利用澄清石灰水检验CO2，利用无水硫酸铜检验H2O(g)，利用酸性高锰酸钾除去多余的SO2。考虑排除干扰因素，正确的操作顺序为检验H2O(g)→检验SO2→除去SO2→检验CO2→干燥气体→检验CO。 6．某同学用如图1所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应，结果通入CO2可以看到先变浑浊后澄清的现象，但通入SO2没有看到浑浊现象。经过思考分析，该同学改用图2的装置，将气体收集在注射器中，缓慢地将气体通入澄清石灰水中，结果都能看到澄清石灰水先变浑浊后澄清的现象，且通入SO2产生的现象明显比通入CO2的快。 (1)若锥形瓶内装的是亚硫酸钠，则锥形瓶内发生反应的化学方程式为 ___________________________________________________________。 (2)对比分析两组实验，你认为用图1装置实验时，通入SO2不能出现浑浊的原因可能是______________________________________________； 写出此时试管内发生反应的总化学方程式： ____________________________________________________________。 (3)用图2装置实验时，以相同的速率通入CO2或SO2，SO2产生浑浊后变澄清的现象比CO2的快，原因是_____________________________________ ___________________________________________________________。 (4)用图1装置进行SO2与澄清石灰水反应的实验时，为防止SO2污染空气，应用盛有过量浓烧碱溶液的容器吸收SO2，写出容器内发生反应的离子方程式： ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 解析：CO2与石灰水反应生成CaCO3白色沉淀，SO2与石灰水反应生成CaSO3白色沉淀，当气体过量时白色沉淀又溶解，所以一般认为不能用澄清石灰水来鉴别CO2和SO2，而本题给出的结论是通入SO2没有看到浑浊现象，这要从CO2和SO2在水中的溶解度及对应酸的强弱来分析原因。为防止SO2污染空气，要用强碱溶液吸收尾气，烧碱过量时生成的盐为Na2SO3。 答案：(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ (2)反应时直接生成了酸式盐而看不到沉淀 Ca(OH)2＋2SO2===Ca(HSO3)2　 (3)SO2的溶解度大且对应的亚硫酸的酸性比碳酸的强，通入的SO2与Ca(OH)2反应快 (4)SO2＋2OH－===SO＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $