内容正文:
第一节 硫及其化合物
5.1.2 SO2和CO2性质的比较与鉴别
第五章 化工生产中的重要非金属元素
学习目标
1、掌握SO2与CO2性质的差异性
2、掌握SO2与CO2的鉴别方法
1、向某种盐溶液中加入稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水,发现石灰水变浑浊,请问生成的气体是不是一定是二氧化碳?
思考
不一定,还可能是二氧化硫
一硫
一、SO2和CO2的性质比较
SO2 CO2
物
理
性
质 色、味 无色、刺激性气味 无色、无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶(1:40) 可溶(1:1)
化
学
性
质 与水
反应 SO2+H2O⇋H2SO3(中强酸) CO2+H2O⇋H2CO3(弱酸)
与碱
反应 SO2(少)+2OH-=SO32-+H2O
SO2(足量)+OH-=HSO3- CO2(少)+2OH-=CO32-+H2O
CO2(足量)+OH-=HCO3-
氧化
性 SO2+2H2S(aq)=3S↓+2H2O
高温
CO2+C = 2CO
SO2 CO2
化
学
性
质 还原
性 能被酸性高锰酸钾溶液、HNO3、NO2、氧气、氯水、溴水、碘水、Na2O2、H2O2、Ca(ClO)2等氧化剂氧化 无还原性
漂白性 能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使有色物质褪色 无
对环境
的影响 过量排放形成酸雨 过量排放引起温室效应
鉴定存在 能使品红溶液褪色,又能使澄清石灰水变浑浊 不能使品红溶液褪色,但能使澄清石灰水变浑浊
1、同类物质性质相似,SO2和CO2同属于酸性氧化物,性质类似。下列说法不正确的( )
A.SO2与澄清石灰水反应生成白色沉淀CaSO3
B.SO2与BaO反应,生成BaSO3
C.SO2与水反应生成H2SO3
D.SO2和Na2O2反应生成Na2SO3和O2
2、下列说法不正确的是( )
A.SO2和CO2均有毒
B.SO2和CO2均能与澄清石灰水反应,并有白色沉淀生成
C.SO2和Cl2均能使品红溶液褪色
D.SO2具有漂白性,但通入石蕊溶液中却不能使之褪色
D
A
【练一练】
二、SO2和CO2的鉴别方法
SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法:
1、利用物理性质鉴别
(1)根据气味鉴别(用标准的闻气体气味法):
有刺激性气味的气体是SO2,无气味的是CO2
(2)根据溶解性鉴别:
同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水多的是SO2
2、利用化学性质鉴别
(1)用品红溶液鉴别:
能使品红溶液褪色,加热颜色又恢复的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2
(2)用溴水或氯水鉴别:
能使氯水、溴水褪色的是SO2;无明显现象的是CO2
化学方程式为:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
(3)用酸性高锰酸钾溶液鉴别:
能使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2;无明显现象的是CO2
离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+
(4)用FeCl3溶液鉴别:
能使氯化铁溶液由黄色变成浅绿色是SO2;无明显现象的是CO2
离子方程式为:SO2+2Fe2++2H2O=SO42-+2Fe3++4H+
(5)用硝酸钡溶液鉴别:
产生白色沉淀的是SO2;无明显现象的是CO2
化学方程式为:3SO2+3Ba(NO3)2+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4HNO3
(6)用氢硫酸溶液鉴别:
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
化学方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O
2、如何鉴别SO2和CO2?能否用澄清的石灰水来鉴别SO2和CO2?
品红溶液;
不能,SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊
注意:酸性:H2SO3(中强酸)> H2CO3(弱酸)
3、怎样除去CO2中的SO2?
方法:用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的SO2。
原理:SO2+2NaHCO3=Na2SO3+2CO2+H2O
思考
4、SO2气体通入BaCl2溶液是否有白色沉淀?为什么?若分别再滴入氯水或稀氨水,是否有沉淀?为什么?
SO2气体通入BaCl2溶液不会生成白色沉淀,不满足强酸制弱酸的原则;滴入氯水后,氯水会将二氧化硫氧化成硫酸根和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;滴入稀氨水,稀氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵能和氯化钡反应生成亚硫酸钡生成
5、怎样除去SO2中的HCl?
用饱和的NaHSO3溶液除去SO2中的HCl。
思考
6、SO2、CO2共同存在时,二者的检验装置的设计思路?
思考
三、SO2和CO2共同存在时,二者的检验装置的设计过程
SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊,证明混合气体中含有CO2和SO2时通常按照以下思路进行设计
1、流程设计
流程设计 检验SO2→除去SO2→检验SO2是否被除尽→检验CO2
选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水
实验现象 褪色 褪色(或变浅) 不褪色 变浑浊
先检验CO2还是SO2?
流程设计 检验SO2→除去SO2→检验SO2是否被除尽→检验CO2
所选试剂及其作用
装置 A B C D
选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清的石灰水
预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊
作用 检验SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 检验CO2
实验装置
2、实验装置
①有时为简化装置,可将除去SO2(B)和检验SO2是否除尽(C)合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅
②当SO2中混有CO2时,不会影响SO2的检验;当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验,应先检验并除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2气体
【几点强调】
二氧化硫与氯水的漂白性比较
五.常见漂白剂的归类分析
常见漂白剂的漂白原理及特点
具 有 漂 白 性 的 物 质
物质 氯水、HClO、O3、H2O2、Na2O2 、Ca(ClO)2、ClO2 SO2 活性炭
实质 氧化漂白
(氧化还原反应) 化合漂白
(非氧化还原反应) 物理吸附
效果 加热时不能恢复原有的颜色,不可逆、持久 加热时能恢复原来的颜色,可逆、不持久 部分吸附剂可以重复使用
范围 可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色 可漂白某些有色物质,不能使石蕊试液褪色 可吸附某些有色物质的分子或气味
3、能证明SO2具有漂白性的是( )
A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失
B.滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失
C.品红溶液中通入SO2气体后红色消失
D.溴水中通入SO2气体后橙色消失
4、检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
C
【练一练】
D
5、下列说法正确的是( )
A. SO2具有漂白性,能使品红溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂
B.活性炭、胶体、H2O2、O3等都有漂白性
C.氯气具有漂白性
D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似
B
【练一练】
6、下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是( )
A.SO2+H2O ⇋ H2SO3
B.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2 ⇋ 2SO3
D.SO2+CaO=CaSO3
C
【练一练】
7、如下图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是( )
选项 实验现象 解释
A BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B Na2S溶液变浑浊 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C 酸性KMnO4溶液褪色 SO2具有还原性
D 品红溶液褪色 SO2具有漂白性
A
【练一练】
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