第5章 2 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】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本高中化学讲义聚焦SO₂和CO₂的鉴别与除杂、SO₂的制备核心知识点，系统梳理单一气体（利用漂白性、氧化性、还原性）及混合气体的鉴别流程，除杂方法（还原性或酸性差异），并结合制备原理与装置要点，构建完整知识支架。 资料通过实验装置设计、检验流程分析及梯度练习题，培养学生科学思维（对比鉴别、证据推理）和科学探究与实践能力（装置优化、尾气处理），如混合气体检验中品红与酸性KMnO₄的协同使用。课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

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 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，溶液颜色发生变化的是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，现象为溶液颜色变浅但不褪去。 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(较浓)===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)用向上排空气法收集，导气管长进短出。(3)用NaOH溶液吸收尾气时应防倒吸。 【突破集训】 1．区分CO2和SO2的最佳方法是 (　　) A．品红溶液 B．澄清石灰水 C．硫酸铜溶液 D．湿润的蓝色石蕊试纸 解析：选A。A项，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2不能使品红溶液褪色，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，且气体过量时浑浊又变澄清，不能用澄清石灰水区分CO2和SO2；C项，CO2和SO2都不与硫酸铜溶液反应，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．检验CO2中是否混有SO2，可采用的方法是(　　) A．先通过NaOH溶液，再通过品红溶液，若品红溶液褪色，则说明混有SO2 B．通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明混有SO2 C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明有SO2 D．通过酸性KMnO4溶液，若溶液褪色，则说明混有SO2 解析：选D。SO2和CO2均能与NaOH溶液、澄清石灰水反应，故A、B、C项不符合题意；CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色，SO2具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色，通过酸性KMnO4溶液，若溶液褪色，则说明混有SO2，故D项符合题意。 3．CO2气体中含有少量SO2，欲得到纯净、干燥的CO2，通过如下图所示的洗气瓶。①②两瓶中所装的试剂应该是(　　) A．①饱和NaHCO3溶液，②浓硫酸 B．①NaOH溶液，②浓硫酸 C．①浓硫酸，②NaOH溶液 D．①浓硫酸，②Na2CO3溶液 解析：选A。CO2气体中含有少量SO2，欲得到干燥、纯净的CO2，先将气体通入饱和碳酸氢钠溶液中除掉SO2，再用浓硫酸除掉水蒸气，故A符合题意。 4．某化学兴趣小组制取SO2并探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．甲中硫酸浓度不宜过大，以防止反应缓慢 B．乙中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 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 解析：选B。A项，若硫酸浓度过大，H2O的含量少，则难以发生离子反应，从而使反应进行缓慢；B项，乙中发生反应的离子方程式为SO2＋2Fe3+＋2H2O===SO＋2Fe2+＋4H＋，反应中SO2为还原剂，Fe3+为氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1；D项，SO2污染空气，可用NaOH溶液吸收以避免污染空气。 5．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变澄清的现象，但通入SO2没有看到浑浊现象。经过思考分析，该同学改用如图2所示的装置，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变澄清的现象，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所示的装置进行实验时，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所示的装置进行实验时，以相同的速率通入CO2或SO2，SO2先产生浑浊后变澄清的现象比CO2的快，原因是_____________________________________________________ _________________________________________________________。 (4)用图1所示的装置进行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与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀，SO2与澄清石灰水反应生成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 6．如下图所示，某同学利用Na2SO3和较浓硫酸制取SO2并探究其性质。 (1)写出装置B中发生反应的离子方程式： ________________________。 (2)装置C中可观察到的实验现象是_________________________________________________________ _________________________________________________________。 (3)能验证SO2具有酸性氧化物的通性的实验现象是_________________________________________________________。 (4)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：_________________________________________________________ _________________________________________________________。 解析：(1)装置B中酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为SO，离子方程式为2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2+＋5SO＋4H＋。 (2)装置C中硫化钠与SO2发生归中反应生成S，可观察到的实验现象为有淡黄色沉淀生成。 (3)装置D中SO2与NaOH反应，使溶液碱性逐渐减弱，溶液褪色，证明二氧化硫具有酸性氧化物的性质。 (4)二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，加热褪色后的溶液，溶液又重新变为红色，说明二氧化硫使品红溶液褪色的过程为可逆过程，实验操作及现象为品红溶液褪色后，取下装置E中的试管，加热，溶液恢复红色。 答案：(1)2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2+＋5SO＋4H＋　(2)有淡黄色沉淀生成　(3)装置D中溶液褪色　(4)品红溶液褪色后，取下装置E中的试管，加热，溶液恢复红色 7．(2025·烟台高一期末)某研究小组设计如下图所示的装置制取SO2并对其性质进行探究(部分夹持装置略)。 　 回答下列问题： (1)仪器X的名称是________，装置C的作用是验证SO2具有________性。 (2)装置B的作用除了可以通过观察产生气泡的多少判断反应的快慢外，还有________。B中应选用的试剂为________。 (3)装置D中发生反应的离子方程式为____________________________，小组某同学为验证SO2与Fe3+发生反应，设计实验：取适量装置D中溶液，滴加少量溴水，溴水褪色说明发生反应。该方案是否合理并说明理由：_________________________________________________________ _________________________________________________________。 (4)小组同学观察到装置F中红色褪去，装置H中无明显现象，据此分析能使品红水溶液褪色的微粒可能是________。 解析：(1)仪器X为球形干燥管，装置C中二氧化硫将硫离子氧化生成硫单质，体现了二氧化硫的氧化性。 (2)装置B可以通过产生气泡的多少判断反应的快慢，同时若后面堵塞，气体将装置B中的液体压入长颈漏斗，能够起到缓冲作用；二氧化硫在装置B所盛试剂中的溶解度要非常小，所以选用饱和亚硫酸氢钠溶液。 (3)装置D中铁离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子，离子方程式为SO2＋2Fe3+＋2H2O===2Fe2+＋SO＋4H＋；该方案不合理，因为二氧化硫也能使溴水褪色，因此不能说明SO2与Fe3+发生了反应。 (4)装置F中红色褪去，装置H中无明显现象，说明是二氧化硫和水反应生成的亚硫酸使品红水溶液褪色。 答案：(1)球形干燥管　氧化　(2)缓冲作用　饱和亚硫酸氢钠溶液　(3)SO2＋2Fe3+＋2H2O===2Fe2+＋SO＋4H＋　不合理，二氧化硫也能使溴水褪色　(4)H2SO3 学科网（北京）股份有限公司 $