2022-2023学年苏教版2019高中化学必修1 专题四 第一单元 微专题四　二氧化硫和二氧化碳性质的比较及鉴别（学案+课时对点练 word版含解析）

微专题四　二氧化硫和二氧化碳性质的比较及鉴别
1．SO2和CO2性质的比较
SO2 CO2
物理性质 色、味 无色、刺激性气味 无色、无味
溶解性 易溶(1∶40) 可溶(1∶1)
化学性质 毒性 有毒 无毒
与水反应 H2O＋SO2??H2SO3 H2O＋CO2??H2CO3
与碱反应 SO2＋OH－(少量)===HSO，SO2＋2OH－(足量)===SO＋H2O CO2＋OH－(少量)===HCO，CO2＋2OH－(足量)===CO＋H2O
氧化性 SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O CO2＋C2CO
还原性 2SO2＋O22SO3，也能被酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等氧化 无还原性
漂白性 有，但不稳定 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
2.鉴别单一气体
(1)物理方法
①根据气味鉴别：有刺激性气味的气体是SO2，无气味的气体是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)化学方法
试剂 现象及结论
品红溶液 能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2
氢硫酸 出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2
酸性高锰酸钾溶液 使溶液紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
溴氷 使溶液橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
碘水(含淀粉) 使溶液蓝色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
3.鉴别混合气体
因为CO2、SO2均可以与澄清石灰水反应生成白色沉淀，所以混合气体采用如下方法鉴别：
(1)流程设计及实验装置
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
(2)特别提示
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。
1．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。不能区别SO2和CO2气体的是(　　)
A．①⑦ B．①⑤⑦
C．②③④⑤⑥ D．①⑤
答案　B
解析　SO2和CO2都属于酸性氧化物，均与BaCl2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不能用来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S氧化生成单质硫(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。
2．检验CO2中是否混有SO2气体，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气体
B．通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明混有SO2气体
C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明有SO2气体
D．通过酸性KMnO4溶液，若溶液褪色，则说明混有SO2气体
答案　D
解析　SO2和CO2通过NaOH溶液分别发生反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O、2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，再通过品红溶液不能检验SO2，A错误；因为CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色，SO2具有还原性，通过酸性KMnO4溶液，溶液褪色，则说明CO2中混有SO2气体，D正确。
3．除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是(　　)
A．饱和食盐水 B．氢氧化钠溶液
C．足量澄清石灰水 D．饱和碳酸氢钠溶液
答案　D
解析　二氧化碳和二氧化硫都能与氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应，都不能与饱和食盐水反应；因为亚硫酸的酸性强于碳酸，可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫气体。
4．检验SO2中是否混有CO2，应采取的措施是(　　)
A．先通过Ba(OH)2溶液再通过澄清石灰水
B．先通过酸性KMnO4溶液再通过澄清石灰水
C．先通过小苏打悬浊液再通过澄清石灰水
D．先通过澄清石灰水再通过品红溶液
答案　B
解析　二氧化硫和二氧化碳通过氢氧化钡溶液都会产生白色沉淀：CO2＋Ba(OH)2 ===BaCO3↓＋H2O、SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，再通过澄清石灰水无明显现象，无法验证有无CO2，A错误；二氧化硫会和酸性高锰酸钾溶液反应而使之褪色，并且酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收，再通过澄清石灰水，二氧化碳和氢氧化钙反应会产生白色沉淀：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，能验证有无CO2，B正确；二氧化硫通过碳酸氢钠溶液会有CO2生成，无法检验原气体中有无CO2，C错误；二氧化硫和二氧化碳通过澄清石灰水都会产生白色沉淀，不能验证有无CO2，D错误。
5．下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)装置B中加入的试剂是________，作用是________________________________________。
(2)装置C中加入的试剂是_________________________________________________，作用是________________________________________________________________________。
(3)装置D中加入的试剂是________，作用是_________________________________。
(4)实验时，装置C中应观察到的现象是_____________________________________________
________________________________。
答案　(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(写褪色不正确)
解析　检验SO2用品红溶液，吸收SO2用酸性KMnO4溶液，检验CO2用澄清石灰水；在检验CO2之前，必须除尽SO2，因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊。装置C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。
6．某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分，将该气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入，发现浑浊又变澄清。由此该小组同学对气体的成分提出猜想。
提出猜想
猜想1：________________________________________________________________________；
猜想2：________________________________________________________________________；
猜想3：________________________________________________________________________。
为了验证猜想，该小组同学设计如下实验进行探究。
实验探究
该小组同学按如图所示连接装置，将气体从a端通入。
(1)B中盛放的溶液应该是________(填字母)。
a．NaCl溶液 b．酸性KMnO4溶液
c．盐酸 d．澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是_____________________________________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是________________________________________________。
通过以上实验，该小组同学观察到以下实验现象：
①A中品红溶液褪色；②C中品红溶液不褪色；③D中澄清石灰水变浑浊。
得出结论
(4)由上述现象，该小组同学认为该气体________________________________________。
答案　气体只含有CO2　气体只含有SO2　气体含有CO2和SO2　(1)b　(2)检验该气体中是否含有SO2　(3)检验该气体中是否含有CO2　(4)含有CO2和SO2
解析　首先根据题给信息，分析可能涉及的物质，进行假设，本题中猜想气体可能含有SO2或CO2，或二者都有；然后分析题目涉及物质的化学性质，如SO2和CO2性质的异同点；最后根据题意对假设进行一一验证，最终得出正确结论。SO2和CO2的某些性质较相似，如都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则浑浊又变澄清。但SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化，且SO2可使品红溶液褪色，而CO2不具备这些性质，可利用性质差异检验CO2是否存在。