第5章 拓展专题1 二氧化硫的制备 二氧化硫和二氧化碳的鉴别与除杂（学用Word）-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

该高中化学讲义通过知识框架系统梳理二氧化硫制备及与二氧化碳鉴别除杂的内容，结合实验装置图、鉴别方法对比表格等工具，呈现反应原理、装置选择、收集检验及尾气处理等要点，明确重难点内在联系。 讲义亮点在于“实验探究与问题解决”的练习设计，如通过“SO₂与FeCl₃溶液反应”实验题分析氧化剂还原剂比例，培养科学思维和科学探究素养。题型涵盖选择、填空，基础题巩固原理，综合题提升分析能力，助力学生自主复习，教师可实施分层教学。

拓展专题1　二氧化硫的制备　二氧化硫和二氧化碳的鉴别与除杂 一、二氧化硫的制备 1.反应原理 （1）实验室可用亚硫酸钠与硫酸（70％）反应制取二氧化硫：Na2SO3＋H2SO4SO2↑＋Na2SO4＋H2O。 硫酸的浓度不宜过大也不宜过小。不用稀硫酸的原因：SO2易溶于水，逸出的SO2较少；浓度太高反应进行缓慢甚至难以进行。 （2）Cu与浓硫酸混合加热：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 2.实验装置 （1）根据反应物的状态及反应条件，选取气体发生装置。 用NaOH溶液吸收尾气时应防倒吸。 （2）Cu与浓硫酸混合加热制备SO2的装置 3.收集方法 （1）排液法：排饱和NaHSO3溶液法，导气管短进长出。 （2）排气法：向上排空气法，导气管长进短出。 4.检验方法 通入品红溶液，品红褪色，加热又变红。 5.尾气吸收 SO2是一种有毒气体，不能直接排放到大气中，需要进行尾气处理。注意导气管末端不能插入液面以下，以防发生倒吸。 （1）酸性气体：一般用NaOH溶液吸收。 （2）还原性气体：一般用酸性高锰酸钾溶液吸收。 1.制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（　　） 2.某化学兴趣小组制取SO2并探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如图所示。下列说法错误的是（　　） A.甲中浓硫酸浓度不宜过大，以防止氧化亚硫酸钠 B.乙中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1 C.甲中发生的反应为复分解反应 D.丙装置的作用是吸收剩余的SO2，防止污染空气 3.某化学兴趣小组在实验室探究SO2的相关性质。 Ⅰ.制备并收集SO2气体 （1）仪器a的名称为　　　　，装置A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）把如图装置C接回如图装置中，按照从左往右的顺序应该先连接　　　　（填“b”或“c”），当D中出现　　　　现象时，证明SO2具有漂白性。装置D中试管口的棉花应提前在氢氧化钠溶液中浸湿，其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.探究SO2的性质 将SO2分别通入下列五种溶液中 回答下列问题： （3）试管①中的实验现象：酸性KMnO4溶液　　　　，证明SO2具有　　　　性。 （4）试管④中的实验现象：溶液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 二、二氧化硫和二氧化碳的鉴别与除杂 1.SO2与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，继续通入过量的气体，沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水鉴别。 Ⅰ.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 Ⅱ.利用化学性质鉴别 ①SO2的漂白性：使品红溶液褪色，加热颜色又恢复的是SO2；不褪色的是CO2。 ②SO2的氧化性：通入H2S溶液中变浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。 ③SO2的还原性：通入酸性KMnO4溶液或溴水等有色氧化性物质中，使溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2。 （2）混合气体的鉴别 ①流程设计 ②实验装置 实验 装置 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（或变浅） 不褪色 变浑浊 作用 检验SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 检验CO2 注意：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。 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强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。 1.区分CO2和SO2的最佳方法是（　　） A.用品红溶液 B.用澄清的石灰水 C.用硫酸铜溶液 D.用湿润的蓝色石蕊试纸 2.为了除去二氧化碳气体中的二氧化硫气体，下列仪器和试剂组合合理的是（　　） 仪器：①洗气瓶、②干燥管； 药品：③固态生石灰、④苏打溶液、⑤小苏打溶液。 A.①⑤ B.②⑤ C.①③ D.①④ 3.下列溶液或用品中：①澄清石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④溴水；⑤BaCl2溶液；⑥品红溶液；⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区分SO2和CO2气体的是（　　） A.①⑦ B.①⑤⑦ C.②③④⑤⑥ D.①⑤ 4.如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题： （1）B中加入的试剂是　　　　，作用是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）C中加入的试剂是　　　　，作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）D中加入的试剂是　　　　，作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）实验时，C中应观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.现有混有少量SO2杂质的CO2气体，请选用适当的实验装置，收集纯净、干燥的CO2气体。 （1）要达到实验目的，按气流从左到右，各接口连接顺序正确的是　　　　（填字母）。 A.dcabh　　　B.efabg　　　C.feabg （2）本实验除去SO2的原理是利用SO2的　　　　（填字母）。 A.氧化性 B.漂白性 C.还原性 D.酸性 （3）SO2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 拓展专题1　二氧化硫的制备　二氧化硫和二氧化碳的鉴别与除杂 一 【对点训练】 1.B　A项，铜片和浓硫酸在加热条件下可反应制备二氧化硫，铜片和稀硫酸不反应；B项，二氧化硫可使品红溶液褪色，可验证二氧化硫具有漂白性，能达到实验目的；C项，二氧化硫的密度比空气的大，所以应该采用向上排空气法收集，即“长管进短管出”；D项，饱和亚硫酸氢钠溶液可降低二氧化硫在水中的溶解度，不能进行尾气处理，烧杯中应该用氢氧化钠溶液。 2.A　浓硫酸不能氧化亚硫酸钠，A错误；SO2＋2F＋2H2OS＋2F＋4H＋，反应中二氧化硫为还原剂，铁离子为氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，B正确；二氧化硫能污染空气，可用NaOH溶液吸收以避免污染环境，D正确。 3.（1）分液漏斗　Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑　（2）c　品红溶液红色褪去　吸收尾气　（3）褪色　还原　（4）变浑浊生成白色沉淀　SO2＋2OH－＋BBaSO3↓＋H2O 解析：（1）仪器a的名称为分液漏斗，装置A中发生反应为铜和浓硫酸的反应，化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑。（2）二氧化硫密度大于空气，应该使用向上排空气法收集，装置C中应该长进短出，故装置C应该先接c，当D中出现品红溶液红色褪去的现象时，证明SO2具有漂白性。二氧化硫有毒且能和氢氧化钠反应，装置D中试管口的棉花应提前在氢氧化钠溶液中浸湿，其作用是吸收尾气，减少污染。（3）二氧化硫和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，使得酸性KMnO4溶液褪色，证明SO2具有还原性。（4）二氧化硫和氢氧化钠生成亚硫酸钠，亚硫酸钠和氯化钡生成亚硫酸钡白色沉淀，故试管④中的实验现象：溶液变浑浊生成白色沉淀，该反应的离子方程式：SO2＋2OH－＋BBaSO3↓＋H2O。 二 【对点训练】 1.A　A项，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，能用品红溶液区分CO2和SO2；B项，CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊，不能用澄清的石灰水区分CO2和SO2；C项，CO2和SO2都不和硫酸铜溶液反应，不能用硫酸铜溶液区分CO2和SO2；D项，CO2和SO2都是酸性气体，都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，不能用湿润的蓝色石蕊试纸区分CO2和SO2。 2.A　洗气瓶与液态试剂对应，干燥管与固体试剂对应，小苏打是碳酸氢钠，苏打是碳酸钠；SO2既能与NaHCO3溶液反应，又能与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体；CO2能与Na2CO3溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应，所以可以利用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫；生石灰是固体，在干燥管中用来干燥气体，但二氧化硫和二氧化碳气体都和生石灰反应。综上所述，除去CO2气体中的SO2气体，合理的仪器和试剂为①⑤。 3.B　SO2和CO2与BaCl2溶液均不反应，与澄清石灰水反应分别生成CaSO3和CaCO3白色沉淀，均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，所以①⑤⑦不能用来区分SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S氧化成单质硫（有淡黄色沉淀生成）；SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和溴水氧化（溶液褪色）；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质，所以可以用②③④⑥来区分SO2和CO2。 4.（1）品红溶液　检验SO2　（2）酸性KMnO4溶液　除去SO2并检验SO2是否除尽　（3）澄清石灰水　检验CO2　（4）酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色 解析：题目要求检验气体的成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。 5.（1）B　（2）C 　（3）5SO2＋2Mn＋2H2O5S＋2M＋4H＋ 解析：根据题中所给装置，应将混有少量SO2杂质的CO2气体通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，然后用浓硫酸干燥，最后用向上排空气法收集干燥的二氧化碳。 学科网（北京）股份有限公司 $