二氧化硫的知识归纳.docx
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二氧化硫的知识归纳
二氧化硫
1.复习重点
1.二氧化硫的物理性质、化学性质。
2.重点是二氧化硫的氧化性、还原性、漂白性。
2.难点聚焦
一、二氧化硫的物理性质
无色、有刺激性气味的有毒气体;
密度比空气大;
易溶于水(1∶40);(可用于进行喷泉实验,如SO2、HCl、NH3)
易液化(-10℃)
二、二氧化硫的化学性质
1、酸性氧化物
能和碱反应生成盐和水:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
能与水反应生成相应的酸:
SO2+H2O===H2SO3
(二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红)
二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中,它很不稳定,容易分解成水和二氧化硫,故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。
SO2+H2O
H2SO3
SO2与CO2性质的比较
名称
CO2
SO2
与H2O反应
CO2+H2O
H2CO3
SO2+H2O
H2SO3
与碱反应
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
CO2+NaOH===NaHCO3
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
SO2+NaOH===NaHSO3
SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
与盐反应
CO2+CaCO3+H2O===Ca(HCO3)2
CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2
2、氧化性:
SO2气体通过氢硫酸,溶液变浑浊,有淡黄色不溶物出现。
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
3、还原性:
SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色
SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
2SO2+O22SO3
(SO3+H2O===H2SO4,SO3是无色固体SO3是一种无色固体,熔点是16.80C,沸点也只有44.8℃,易溶于水,溶于水时放出大量的热。
)
4、漂白性:
SO2使品红溶液褪色
SO2能使某些有色物质褪色,是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质,而化合成的无色物质却是不稳定的,易分解而恢复原来有色物质的颜色。
漂白性的比较
具有漂白性的物质
物质
HClO、O3、H2O2、Na2O2
SO2
木炭
原理
将有色物质氧化分解
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质的分子吸附在其表面
实质
氧化还原反应
非氧化还原反应
物理吸附
效果
永久性
暂时性
暂时性
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
把Cl2和SO2混合用于漂白,能否增强漂白效果?
为什么?
〖答案〗不能,SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
SO2与CO2的相互鉴别
鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液,看能否使其褪色,有时还需再加热看能否再复原。
鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水,看能否使其变浑浊,足量时再变澄清。
当混有CO2时,不会影响SO2的鉴别;
当混有SO2时会干扰CO2的鉴别,应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。
除去CO2中的SO2,常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2),再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。
〖新授〗
三、用途
(1)制硫酸;
(2)漂白纸浆、毛、丝、草帽等;(3)杀菌消毒。
四、制法1.工业制法a,硫磺燃烧法S+O2
SO2
b,煅烧硫铁矿法4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
2.实验室制法
Na2SO3(s)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸,也可用浓硫酸。
不能用很稀的硫酸,因为SO2在水中的溶解度较大,常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2
五、二氧化硫的污染
1、pH小于5.6的雨水,称之为酸雨。
2、一般认为,酸雨是由于人为排放的SO2和氮氧化物等酸性气体进入大气,当这些气体达到一定浓度后,在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸,使雨水酸性变大,pH变小。
其转化可简单表示如下:
2SO2+2H2O+O2
2H2SO4NOx
HNO3
3、酸雨的危害
(1)对人体健康造成危害。
(2)破坏森林、草原和农作物。
(3)使土壤酸性增强、湖泊酸化、生态环境受损。
(4)破坏建筑物。
3.例题精讲
例1、导致下列现象的主要原因,与排放SO2有关的是
A.酸雨B.光化学烟雾C.臭氧空洞D.温室效应
1、解析酸雨的形成,主要与SO2的排放有关;光化学烟雾的形成,主要与烃类及氮氧化物有关;温室效应主要与烃类和CO2等有关。
答案:
A
例2、下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是
A.二氧化硫B.氮氧化物C.二氧化碳D.悬浮颗粒
2、解析城市空气质量日报的内容是二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒,而二氧化碳不属于此报道内容。
答案:
C
例3、高温下硫酸亚铁发生如下反应:
2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是
A.BaSO3和BaSO4B.BaSC.BaSO3D.BaSO4
3、解析SO2通入BaCl2溶液不会生成沉淀,而SO3通入BaCl2中会有BaSO4沉淀产生。
答案:
D
例4、某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验:
(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是。
(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是。
解析本题考查学生由实验现象判断实验原理的直觉和逆向思维能力。
首先要审清实验的装置为一封闭体系,受热时,有气体从溶液中逸出进入气球,导致溶液的颜色的变化;冷却后,逸出的气体又溶解在溶液中,得到原来溶液,恢复到原来溶液的颜色。
在中学阶段,因为气体的溶入和逸出而导致溶液颜色互变的最常见的是SO2与品红溶液之间以及NH3与酚酞溶液之间,然后根据题中现象进行分析、验证并解答即可。
答案:
(1)稀氨水和酚酞稀氨水中的NH3气体逸出,所以溶液的颜色变浅
(2)溶有SO2气体的品红SO2气体逸出,品红溶液恢复红色
4.实战演练
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.若要从CO2气体中除去少量SO2,最好使混合气体通过
A.盛NaOH溶液的洗气瓶B.盛KMnO4酸性溶液的洗气瓶
C.盛品红溶液的洗气瓶D.盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
2.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mg·L-1。
下列措施中不能够减少SO2排放量的是
A.用天然气代替煤炭做民用燃料B.开发新型燃器提高热能利用率
C.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率D.燃煤中加入生石灰后使用
3.SO2和Cl2都具有漂白性。
若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可观察到有色物质
A.立刻褪色B.慢慢褪色C.先褪色,后复原D.颜色不褪
4.向FeCl3和BaCl2的酸性混合液中通入SO2气体,有白色沉淀生成,此沉淀是
A.BaSO4B.FeSC.BaSO3D.S
5.常温下,向20L真空容器内通入amol硫化氢和bmol二氧化硫(a和b都是正整数,且a≤5,b≤5),反应完全后,容器内气体可能达到的最大密度约是
A.24.5g·L-1B.14.4g·L-1C.8g·L-1D.5.1g·L-1
6.在常温下将a L SO2和b L H2S混合,当反应后气体体积为反应前气体体积的1/4时,则a与b之比为
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.2∶1
7.下列关于SO2的叙述,不正确的是
A.SO2既可以是含硫物质的氧化产物,又可以是含硫物质的还原产物B.SO2是亚硫酸的酸酐
C.大气中SO2的主要来源是含硫物质的燃烧D.SO2具有氧化性,因而可以使品红溶液褪色
8.下列反应发生后,溶液中H+浓度显著增大的是
A.将SO2通入溴水中B.将SO2通入品红溶液中C.将H2S通入CuSO4溶液中D.将Cl2通入KI溶液
9.为了除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是
①饱和Na2SO4溶液;②饱和NaHCO3;③浓硫酸;④灼热的铜网;⑤碱石灰。
A.①③④B.②③④C.②④③D.③④⑤
10.一定物质的量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含Na2SO3和NaHSO3物质的量之比为3∶5,则参加反应的SO2与NaOH物质的量之比为
A.1∶2B.3∶5C.8∶11D.18∶8
二、非选择题(共50分)
11.(10分)将SO2通入下列溶液中:
①氢硫酸,②溴水,③品红溶液,④澄清石灰水,⑤酸性高锰酸钾,⑥氯化钙溶液,
⑦用硝酸酸化的硝酸钡溶液,⑧硝酸钡
(1)使溶液颜色褪去的有。
(2)先生成沉淀而后能溶解的有。
(3)有沉淀产生不能溶解的有。
(4)SO2作还原剂的有。
(5)SO2作氧化剂的有。
(6)无明显现象的有。
12.(8分)A和B在常温下都是气体,A和B在空气中都不能被点燃,A的式量比B大。
现分步实验如下:
在A溶液中通入适量B气体,溶液酸性显著增强;继续加硝酸钡溶液反应,得到一种不溶于稀硝酸的白色沉淀;过滤,滤液无色;再向滤液中加入硝酸银溶液,析出另一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
回答下列问题:
(1)写出A、B两种气体的名称:
A,B。
(2)写出上述各步实验中的化学方程式,属离子反应的写离子方程式:
。
13.(12分)实验室制取SO2的反应原理为:
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率:
(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是→→→→→→→(填各接口的编号)。
(2)实验时甲仪器的作用与原理是。
(3)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是。
(4)Ⅳ处观察到的现象是。
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会(填“增大”“不变”或“减小”)。
(6)用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ处增重mg,则本实验中SO2的转化率为。
14.(6分)Na2SO3在空气中极易被氧化,现有ag样品,将其溶解后,
加入足量BaCl2溶液,可得干燥的沉淀bg。
(1)若Na2SO3未被氧化,b=a。
(2)若Na2SO3全部被氧化,b=a。
(3)若Na2SO3部分被氧化,b与a的关系式为。
15.(6分)室温时,VL真空容器内通入nmolSO2和mmolH2S。
(1)若n=2,则当m等于多少时,反应后容器内气体的密度最小?
(2)若2n>m,则反应后氧化产物与还原产物的质量差为多少克?
(3)若5n=m,且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48g,则n+m的值是多少?
16.(8分)(吉林省调研题)已知273℃,1.01×105Pa时,1mol气体所占的体积为
44.8L。
现将此条件下V1LSO2和O2的混合气体通过装有催化剂的反应器,充分反应后(假设反应完全)气体的体积为V2L。
所得气体用含amol的NaOH溶液吸收,恰好完全反应。
当产物分别为下列三种情况时,计算并推导a的表达式(用V1,V2表示)。
(1)Na2SO4
(2)Na2SO4和Na2SO3(3)Na2SO4和NaHSO3
附参考答案
一、1.BD2.B3.D4.A5.B6.AC7.D8.AC9.B
10.解析:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
3mol6mol3mol
SO2+NaOH===NaHSO3
5mol5mol5mol
故n(SO2)∶n(NaOH)=(3+5)mol∶(6+5)mol=8∶11。
答案:
C
二、11.
(1)②③⑤
(2)④(3)①⑦⑧(4)②⑤⑦⑧(5)①(6)⑥
12.
(1)氯气二氧化硫
(2)Cl2+2H2O+SO2===4H++2Cl-+SO
Ag++Cl-===AgCl↓Ba2++SO
===BaSO4↓
13.
(1)ahibcfgd
(2)作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中;原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等
(3)先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸(4)有无色(或白色)晶体(或固体)生成
(5)减小(6)
×100%或
×100%
14.
(1)
(2)
(3)
<b<
15.
(1)4
(2)16m(3)3
16.
(1)a=
(2)a=
(3)