4.1.1 二氧化硫的性质和应用 课件(共45张PPT)2023-2024学年高一化学苏教版必修一
文档属性
| 名称 | 4.1.1 二氧化硫的性质和应用 课件(共45张PPT)2023-2024学年高一化学苏教版必修一 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-07 21:24:48 | ||
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文档简介
(共45张PPT)
专题4
第一单元 第1课时 二氧化硫的性质和应用
素养 目标
1.能列举、描述、辨识二氧化硫的重要物理性质、化学性质及实验现象,通过二氧化硫的性质实验,培养学生科学探究与创新意识的核心素养。
2.了解二氧化硫的应用,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律,培养学生证据推理与模型认知的能力。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
目录索引
基础落实·必备知识全过关
自主梳理
一、硫的存在形式和性质
1.存在:自然界中硫元素有游离态和化合态两种存在形式。化合态的硫主要存在于 和 中,火山喷出物中还含有硫的氢化物和氧化物等。
2.性质:单质硫通常是 色或 色的固体,俗称硫黄,质 ,易研成粉末,密度比水 , 溶于水, 溶于CS2。
二、二氧化硫的物理性质
SO2是一种 、 气味的气体,密度比空气 , 溶于水(在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2),易液化。
硫化物
硫酸盐
黄
淡黄
脆
大
难
易
无色
有刺激性
大
易
三、二氧化硫的化学性质
1.SO2作为酸性氧化物的性质
(1)与水反应的化学方程式为 。
(2)与碱反应
与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为 ,若将SO2气体持续通入澄清石灰水中,现象为 。
SO2+H2O H2SO3
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
先有白色沉淀后沉淀消失
【微思考1】某气体能使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是CO2吗
提示 不一定,还可能是SO2。
2.SO2的还原性(SO2中S元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以还原性为主)
(1)弱氧化性(与硫化氢反应):2H2S+SO2===3S+2H2O。
(2)较强还原性:可被多种氧化剂(如O2、Cl2、Br2、I2、HNO3、KMnO4、
H2O2等)氧化。SO2与O2反应的化学方程式为 。
SO2水溶液中滴加BaCl2溶液后,现象是 ,再滴加H2O2溶液的实验现象是 。写出相应的离子方程式: 、 。
SO2气体通入氯水中发生反应的化学方程式为 。
2SO2+O2 2SO3
无明显现象
出现白色沉淀
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
3.SO2的漂白性
SO2气体通入品红溶液中,现象是 ,然后给溶液加热,现象是 。结论:SO2能漂白某些有色物质,这是由于它能与某些有色物质发生化合反应,生成 的无色物质。而加热时,这些无色物质又会发生 ,恢复原来的颜色。
与HClO、活性炭漂白原理不同
【微思考2】SO2能使紫色石蕊试液褪色吗
品红溶液褪色
溶液恢复红色
不稳定
分解
提示 不能。SO2能漂白品红、鲜花,不能漂白酸碱指示剂,SO2只能使紫色石蕊试液变红。
四、二氧化硫的用途
1.在工业上,二氧化硫常被用于 纸浆以及草编织物等。
2.在严格控制用量的情况下,二氧化硫可被添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和 剂。
3.在制备食糖的过程中,用二氧化硫对糖汁进行熏制,可使其 。
4.当葡萄酒酿好后,通入二氧化硫可以抑制 ,延长保存时间。
5.在制作干果时往往也加入二氧化硫,起 的作用。
漂白
抗氧化
脱色
细菌生长
抗氧化
自我检测
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)SO2和水的反应是一个不可逆反应。( )
(2)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。( )
(3)SO2有刺激性,不能用来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。( )
(4)二氧化硫能使溴水褪色,证明SO2有漂白性。( )
(5)将SO2通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成。( )
(6)硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫。
( )
(7)可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。( )
×
×
×
×
×
×
×
重难探究·能力素养全提升
探究一 SO2的性质
情境探究
(1)SO2的性质实验
实验操作 实验现象 实验结论
试管中液面 SO2 于水
溶液颜色变 色 SO2的水溶液显 性
上升
易溶
红
酸
实验操作 实验现象 实验结论
溶液先变红,振荡后褪色,再加热后,溶液颜色恢复红色 SO2具有 性,但生成的化合物不稳定,受热易分解
产生白色沉淀 SO2具有 性,可被新制氯水氧化成 ,与Ba2+反应生成 沉淀
漂白
还原
BaSO4
(2)我们还学过CO2也是酸性氧化物。CO2和SO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么
提示 不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,因为二者通入澄清石灰水时,现象相同,即开始产生白色沉淀,后来沉淀溶解消失。
(3)SO2能使品红溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,这两种褪色现象的原理相同吗
提示 不相同,SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性。
(4)已知:酸性H2SO3>H2CO3,除去CO2中的SO2可用哪些方法
提示 将混合气体通入足量的饱和NaHCO3溶液中;将混合气体通入足量的酸性KMnO4溶液中。
知识归纳
比较内容 SO2 CO2
物理 性质 气味 有刺激性气味 无味
溶解性 易溶(体积比约为1∶40) 可溶(体积比约为1∶1)
化学 性质 与水的反应 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3
与碱的反应 Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 Ca(OH)2+CO2===
CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O===
Ca(HCO3)2
比较内容 SO2 CO2
化学 性质 与碱性氧化物的反应 SO2+CaO===CaSO3 CO2+CaO===CaCO3
弱氧化性 SO2+2H2S===3S+2H2O CO2+C 2CO
还原性 被酸性高锰酸钾溶液、氯水等氧化剂氧化,加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀 加入CaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液均无明显现象
漂白性 有,不稳定 无
对环境的影响 形成酸雨 引起温室效应
鉴别 ①酸性KMnO4溶液 ②溴水 ③品红溶液
应用体验
1.[2023河北承德高一期末]实验室需要制备少量SO2并验证其性质,下列实验装置不能达到相应实验目的的是( )
D
解析 亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫气体,A正确;二氧化硫使碘的淀粉溶液褪色是因为发生反应:SO2+I2+2H2O===4H++2I-+S,反应中二氧化硫发生氧化反应,为还原剂,体现的是二氧化硫的还原性,B正确;二氧化硫的密度大于空气,应用向上排空气法收集,图中装置二氧化硫短进长出,C正确;二氧化硫在饱和亚硫酸氢钠溶液中溶解度很小,应用氢氧化钠溶液吸收尾气减少污染,D错误。
2.如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是
( )
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有氧化性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH溶液不反应
D 硫化氢水溶液 溶液变浑浊 SO2有还原性
B
解析 酸性KMnO4溶液能将SO2氧化为 被还原为Mn2+而褪色,体现SO2的还原性,A项错误;SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,B项正确;SO2为酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,但无明显现象,C项错误;SO2能与H2S反应生成S和H2O,体现SO2的氧化性,D项错误。
3.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:该气体为CO2;
猜想2:该气体为SO2;
猜想3: 。
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:
【实验探究】
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。
(1)B中应该装 (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 。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
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确认该气体的成分为 。
答案 该气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B
(2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
解析 CO2和SO2都能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清,所以提出的猜想3是该气体为CO2和SO2的混合气体。要验证该气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除净,再验证CO2气体的存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
【变式设问】
如果实验现象是只有A中品红溶液褪色,C中品红溶液不褪色,D中澄清石灰水也不变浑浊,那么实验结论是什么
提示 该气体为SO2。
规律方法 SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,所以当SO2和CO2同时存在时,要想证明CO2的存在,应先将SO2除去再通过澄清石灰水。实验装置及检验流程如下:
若A瓶品红溶液褪色,证明混合气体含有SO2。B瓶除去剩余的SO2,C瓶品红溶液不褪色,说明SO2已除净。若D瓶生成了白色沉淀,证明原混合气体中含有CO2。
情境探究
探究二 SO2与氯水漂白原理的比较
(1)分别将SO2和Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同
(2)若分别通入紫色石蕊试液中呢
提示
提示
(3)将等物质的量的SO2和Cl2同时通入有色溶液中,漂白性会“强强联合”吗
提示 若将等物质的量的Cl2和SO2气体混合后,在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
知识归纳
漂白原理分类
漂白类型 漂白原理 特点 举例
氧化型 漂白剂本身是强氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色 不可逆,褪色后不能恢复原色 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等
加合型 漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色 可逆,在一定条件下又能恢复原来的颜色 SO2使品红溶液褪色
吸附型 有些固体物质疏松、多孔、具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色 部分吸附剂处理后可重复使用 活性炭、Al(OH)3胶体
应用体验
1.下列实验设计能达到目的的是( )
A.用酒精作萃取剂萃取碘水中的碘
B.用饱和食盐水除去氯气中的HCl
C.用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3
D.将SO2通入酸性KMnO4溶液验证其漂白性
B
解析 酒精能与水互溶,不能用于萃取碘水中的碘,A错误;氯化氢极易溶于水,而饱和食盐水中含有大量氯离子,对氯气与水的反应起到抑制作用,极大地降低了氯气在水中的溶解度,B正确;氨气溶于水使溶液显碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,应用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,C错误;二氧化硫能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
2.某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应,设计如图所示的实验装置进行实验。
(1)图中仪器a的名称为 。
(2)装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应中的氧化剂是 ,生成71 g Cl2转移的电子是 mol。
(3)装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是 。
(4)打开A、C装置a的活塞,一段时间后关闭活塞。待反应完全后,小组同学又继续做如下实验。
①甲同学取适量B中溶液置于试管中,向其中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成。甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应,理由是该反应中生成了
(填离子符号)。
②乙同学认为甲同学的结论不合理,认为A中生成的Cl2中混有杂质,应该在装置A、B间增加一个洗气瓶,然后再按甲同学的方法即可得到正确结论,乙同学认为Cl2中混有的杂质是 ,洗气瓶中盛有试剂的名称是 。
③丙同学认为甲、乙两位同学的结论均不合理。丙同学取适量B中溶液置于试管中,向其中滴加少量溶液X,有白色沉淀生成,得出结论:SO2与Cl2同时通入水中,可以发生反应。溶液X为 (填字母)。
a.BaCl2溶液 b.Ba(OH)2溶液
答案 (1)分液漏斗
(2)KMnO4 2
(3)尾气处理,防止污染空气
(4)①Cl- ②HCl 饱和食盐水 ③a
解析 (1)图中仪器a为分液漏斗,用来盛放液体试剂,控制滴加液体的速率。
(2)元素化合价升高,失电子作还原剂,元素化合价降低,得电子作氧化剂,装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素化合价降低,反应中的氧化剂是KMnO4,氯元素化合价从-1价升高到0价,HCl在反应中作还原剂,71 g Cl2的物质的量是1 mol,生成1 mol Cl2转移电子2 mol。
(3)Cl2有毒,不能排放到空气中,需要用NaOH溶液吸收剩余的Cl2。
(4)①滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明B中溶液中含Cl-;②制备的Cl2中可能会含有HCl和水蒸气,HCl进入B中溶于水也会产生Cl-,则需要在A、B间增加一个洗气瓶,用饱和食盐水除去HCl;③由于Cl2能与水反应生
规律方法 SO2与氯水漂白原理的比较
名称 氯水 二氧化硫
原理 氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质 SO2与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质
实质 氧化还原反应 非氧化还原反应
效果 永久性,不可恢复 暂时性,可恢复
范围 可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色 漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色
学以致用·随堂检测全达标
1
2
3
4
1.下列有关二氧化硫的说法正确的是( )
A.二氧化硫可抑制酒中细菌的生长,故可在葡萄酒中添加过量二氧化硫
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色
C.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
D.二氧化硫属于碱性氧化物,可以用NaOH溶液吸收
B
解析 葡萄酒中添加适量二氧化硫,可起到防腐作用,不能过量,A项错误;二氧化硫能使品红溶液褪色,原因是SO2与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质,该无色物质加热后分解使品红溶液恢复红色,B项正确;高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,C项错误;SO2属于酸性氧化物,可以用NaOH溶液吸收,D项错误。
1
2
3
4
2.如图是收集气体的装置,由a端进气,能收集的气体是( )
A.CH4 B.H2
C.CO D.SO2
D
解析 CH4、H2的密度均小于空气的密度,用题图装置收集时,应由b端进气,A、B项错误;CO的相对分子质量为28,与空气接近,不能使用排空气法收集,C项错误;SO2的相对分子质量为64,大于29,密度大于空气的密度,故适宜用该装置收集,由a端进气,D项正确。
1
2
3
4
3.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.先通过足量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
D
解析 SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,需先利用SO2的还原性,除去SO2,再检验CO2。
1
2
3
4
4.实验室制备SO2的反应原理为:Na2SO3(固)+H2SO4(浓) ===Na2SO4+
SO2↑+H2O。选择装置制备并收集干燥的SO2气体的正确连接顺序为( )
A.afgdce B.bgfdce
C.afgcde D.afgdch
A
1
2
3
4
解析 该实验的目的是制备并收集干燥的SO2,根据题中的方程式可知,该反应的发生装置是固液不加热型(选A装置),然后将气体经过E装置来干燥SO2,用C装置收集SO2,D装置作尾气处理装置;由于SO2的密度比空气大,需要用向上排空气法收集,SO2应从d口进入C装置;D装置和F装置相比,D装置可以防止倒吸,更安全;综上所述,正确的连接顺序为afgdce,A项正确。
本 课 结 束
专题4
第一单元 第1课时 二氧化硫的性质和应用
素养 目标
1.能列举、描述、辨识二氧化硫的重要物理性质、化学性质及实验现象,通过二氧化硫的性质实验,培养学生科学探究与创新意识的核心素养。
2.了解二氧化硫的应用,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律,培养学生证据推理与模型认知的能力。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
目录索引
基础落实·必备知识全过关
自主梳理
一、硫的存在形式和性质
1.存在:自然界中硫元素有游离态和化合态两种存在形式。化合态的硫主要存在于 和 中,火山喷出物中还含有硫的氢化物和氧化物等。
2.性质:单质硫通常是 色或 色的固体,俗称硫黄,质 ,易研成粉末,密度比水 , 溶于水, 溶于CS2。
二、二氧化硫的物理性质
SO2是一种 、 气味的气体,密度比空气 , 溶于水(在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2),易液化。
硫化物
硫酸盐
黄
淡黄
脆
大
难
易
无色
有刺激性
大
易
三、二氧化硫的化学性质
1.SO2作为酸性氧化物的性质
(1)与水反应的化学方程式为 。
(2)与碱反应
与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为 ,若将SO2气体持续通入澄清石灰水中,现象为 。
SO2+H2O H2SO3
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
先有白色沉淀后沉淀消失
【微思考1】某气体能使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是CO2吗
提示 不一定,还可能是SO2。
2.SO2的还原性(SO2中S元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以还原性为主)
(1)弱氧化性(与硫化氢反应):2H2S+SO2===3S+2H2O。
(2)较强还原性:可被多种氧化剂(如O2、Cl2、Br2、I2、HNO3、KMnO4、
H2O2等)氧化。SO2与O2反应的化学方程式为 。
SO2水溶液中滴加BaCl2溶液后,现象是 ,再滴加H2O2溶液的实验现象是 。写出相应的离子方程式: 、 。
SO2气体通入氯水中发生反应的化学方程式为 。
2SO2+O2 2SO3
无明显现象
出现白色沉淀
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
3.SO2的漂白性
SO2气体通入品红溶液中,现象是 ,然后给溶液加热,现象是 。结论:SO2能漂白某些有色物质,这是由于它能与某些有色物质发生化合反应,生成 的无色物质。而加热时,这些无色物质又会发生 ,恢复原来的颜色。
与HClO、活性炭漂白原理不同
【微思考2】SO2能使紫色石蕊试液褪色吗
品红溶液褪色
溶液恢复红色
不稳定
分解
提示 不能。SO2能漂白品红、鲜花,不能漂白酸碱指示剂,SO2只能使紫色石蕊试液变红。
四、二氧化硫的用途
1.在工业上,二氧化硫常被用于 纸浆以及草编织物等。
2.在严格控制用量的情况下,二氧化硫可被添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和 剂。
3.在制备食糖的过程中,用二氧化硫对糖汁进行熏制,可使其 。
4.当葡萄酒酿好后,通入二氧化硫可以抑制 ,延长保存时间。
5.在制作干果时往往也加入二氧化硫,起 的作用。
漂白
抗氧化
脱色
细菌生长
抗氧化
自我检测
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)SO2和水的反应是一个不可逆反应。( )
(2)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。( )
(3)SO2有刺激性,不能用来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。( )
(4)二氧化硫能使溴水褪色,证明SO2有漂白性。( )
(5)将SO2通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成。( )
(6)硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫。
( )
(7)可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。( )
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重难探究·能力素养全提升
探究一 SO2的性质
情境探究
(1)SO2的性质实验
实验操作 实验现象 实验结论
试管中液面 SO2 于水
溶液颜色变 色 SO2的水溶液显 性
上升
易溶
红
酸
实验操作 实验现象 实验结论
溶液先变红,振荡后褪色,再加热后,溶液颜色恢复红色 SO2具有 性,但生成的化合物不稳定,受热易分解
产生白色沉淀 SO2具有 性,可被新制氯水氧化成 ,与Ba2+反应生成 沉淀
漂白
还原
BaSO4
(2)我们还学过CO2也是酸性氧化物。CO2和SO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么
提示 不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,因为二者通入澄清石灰水时,现象相同,即开始产生白色沉淀,后来沉淀溶解消失。
(3)SO2能使品红溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,这两种褪色现象的原理相同吗
提示 不相同,SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性。
(4)已知:酸性H2SO3>H2CO3,除去CO2中的SO2可用哪些方法
提示 将混合气体通入足量的饱和NaHCO3溶液中;将混合气体通入足量的酸性KMnO4溶液中。
知识归纳
比较内容 SO2 CO2
物理 性质 气味 有刺激性气味 无味
溶解性 易溶(体积比约为1∶40) 可溶(体积比约为1∶1)
化学 性质 与水的反应 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3
与碱的反应 Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 Ca(OH)2+CO2===
CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O===
Ca(HCO3)2
比较内容 SO2 CO2
化学 性质 与碱性氧化物的反应 SO2+CaO===CaSO3 CO2+CaO===CaCO3
弱氧化性 SO2+2H2S===3S+2H2O CO2+C 2CO
还原性 被酸性高锰酸钾溶液、氯水等氧化剂氧化,加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀 加入CaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液均无明显现象
漂白性 有,不稳定 无
对环境的影响 形成酸雨 引起温室效应
鉴别 ①酸性KMnO4溶液 ②溴水 ③品红溶液
应用体验
1.[2023河北承德高一期末]实验室需要制备少量SO2并验证其性质,下列实验装置不能达到相应实验目的的是( )
D
解析 亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫气体,A正确;二氧化硫使碘的淀粉溶液褪色是因为发生反应:SO2+I2+2H2O===4H++2I-+S,反应中二氧化硫发生氧化反应,为还原剂,体现的是二氧化硫的还原性,B正确;二氧化硫的密度大于空气,应用向上排空气法收集,图中装置二氧化硫短进长出,C正确;二氧化硫在饱和亚硫酸氢钠溶液中溶解度很小,应用氢氧化钠溶液吸收尾气减少污染,D错误。
2.如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是
( )
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有氧化性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH溶液不反应
D 硫化氢水溶液 溶液变浑浊 SO2有还原性
B
解析 酸性KMnO4溶液能将SO2氧化为 被还原为Mn2+而褪色,体现SO2的还原性,A项错误;SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,B项正确;SO2为酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,但无明显现象,C项错误;SO2能与H2S反应生成S和H2O,体现SO2的氧化性,D项错误。
3.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:该气体为CO2;
猜想2:该气体为SO2;
猜想3: 。
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:
【实验探究】
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。
(1)B中应该装 (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 。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
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确认该气体的成分为 。
答案 该气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B
(2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
解析 CO2和SO2都能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清,所以提出的猜想3是该气体为CO2和SO2的混合气体。要验证该气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除净,再验证CO2气体的存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
【变式设问】
如果实验现象是只有A中品红溶液褪色,C中品红溶液不褪色,D中澄清石灰水也不变浑浊,那么实验结论是什么
提示 该气体为SO2。
规律方法 SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,所以当SO2和CO2同时存在时,要想证明CO2的存在,应先将SO2除去再通过澄清石灰水。实验装置及检验流程如下:
若A瓶品红溶液褪色,证明混合气体含有SO2。B瓶除去剩余的SO2,C瓶品红溶液不褪色,说明SO2已除净。若D瓶生成了白色沉淀,证明原混合气体中含有CO2。
情境探究
探究二 SO2与氯水漂白原理的比较
(1)分别将SO2和Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同
(2)若分别通入紫色石蕊试液中呢
提示
提示
(3)将等物质的量的SO2和Cl2同时通入有色溶液中,漂白性会“强强联合”吗
提示 若将等物质的量的Cl2和SO2气体混合后,在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
知识归纳
漂白原理分类
漂白类型 漂白原理 特点 举例
氧化型 漂白剂本身是强氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色 不可逆,褪色后不能恢复原色 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等
加合型 漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色 可逆,在一定条件下又能恢复原来的颜色 SO2使品红溶液褪色
吸附型 有些固体物质疏松、多孔、具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色 部分吸附剂处理后可重复使用 活性炭、Al(OH)3胶体
应用体验
1.下列实验设计能达到目的的是( )
A.用酒精作萃取剂萃取碘水中的碘
B.用饱和食盐水除去氯气中的HCl
C.用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3
D.将SO2通入酸性KMnO4溶液验证其漂白性
B
解析 酒精能与水互溶,不能用于萃取碘水中的碘,A错误;氯化氢极易溶于水,而饱和食盐水中含有大量氯离子,对氯气与水的反应起到抑制作用,极大地降低了氯气在水中的溶解度,B正确;氨气溶于水使溶液显碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,应用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,C错误;二氧化硫能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
2.某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应,设计如图所示的实验装置进行实验。
(1)图中仪器a的名称为 。
(2)装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应中的氧化剂是 ,生成71 g Cl2转移的电子是 mol。
(3)装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是 。
(4)打开A、C装置a的活塞,一段时间后关闭活塞。待反应完全后,小组同学又继续做如下实验。
①甲同学取适量B中溶液置于试管中,向其中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成。甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应,理由是该反应中生成了
(填离子符号)。
②乙同学认为甲同学的结论不合理,认为A中生成的Cl2中混有杂质,应该在装置A、B间增加一个洗气瓶,然后再按甲同学的方法即可得到正确结论,乙同学认为Cl2中混有的杂质是 ,洗气瓶中盛有试剂的名称是 。
③丙同学认为甲、乙两位同学的结论均不合理。丙同学取适量B中溶液置于试管中,向其中滴加少量溶液X,有白色沉淀生成,得出结论:SO2与Cl2同时通入水中,可以发生反应。溶液X为 (填字母)。
a.BaCl2溶液 b.Ba(OH)2溶液
答案 (1)分液漏斗
(2)KMnO4 2
(3)尾气处理,防止污染空气
(4)①Cl- ②HCl 饱和食盐水 ③a
解析 (1)图中仪器a为分液漏斗,用来盛放液体试剂,控制滴加液体的速率。
(2)元素化合价升高,失电子作还原剂,元素化合价降低,得电子作氧化剂,装置A中的反应为2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素化合价降低,反应中的氧化剂是KMnO4,氯元素化合价从-1价升高到0价,HCl在反应中作还原剂,71 g Cl2的物质的量是1 mol,生成1 mol Cl2转移电子2 mol。
(3)Cl2有毒,不能排放到空气中,需要用NaOH溶液吸收剩余的Cl2。
(4)①滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明B中溶液中含Cl-;②制备的Cl2中可能会含有HCl和水蒸气,HCl进入B中溶于水也会产生Cl-,则需要在A、B间增加一个洗气瓶,用饱和食盐水除去HCl;③由于Cl2能与水反应生
规律方法 SO2与氯水漂白原理的比较
名称 氯水 二氧化硫
原理 氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质 SO2与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质
实质 氧化还原反应 非氧化还原反应
效果 永久性,不可恢复 暂时性,可恢复
范围 可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色 漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色
学以致用·随堂检测全达标
1
2
3
4
1.下列有关二氧化硫的说法正确的是( )
A.二氧化硫可抑制酒中细菌的生长,故可在葡萄酒中添加过量二氧化硫
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色
C.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
D.二氧化硫属于碱性氧化物,可以用NaOH溶液吸收
B
解析 葡萄酒中添加适量二氧化硫,可起到防腐作用,不能过量,A项错误;二氧化硫能使品红溶液褪色,原因是SO2与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质,该无色物质加热后分解使品红溶液恢复红色,B项正确;高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,C项错误;SO2属于酸性氧化物,可以用NaOH溶液吸收,D项错误。
1
2
3
4
2.如图是收集气体的装置,由a端进气,能收集的气体是( )
A.CH4 B.H2
C.CO D.SO2
D
解析 CH4、H2的密度均小于空气的密度,用题图装置收集时,应由b端进气,A、B项错误;CO的相对分子质量为28,与空气接近,不能使用排空气法收集,C项错误;SO2的相对分子质量为64,大于29,密度大于空气的密度,故适宜用该装置收集,由a端进气,D项正确。
1
2
3
4
3.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.先通过足量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
D
解析 SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,需先利用SO2的还原性,除去SO2,再检验CO2。
1
2
3
4
4.实验室制备SO2的反应原理为:Na2SO3(固)+H2SO4(浓) ===Na2SO4+
SO2↑+H2O。选择装置制备并收集干燥的SO2气体的正确连接顺序为( )
A.afgdce B.bgfdce
C.afgcde D.afgdch
A
1
2
3
4
解析 该实验的目的是制备并收集干燥的SO2,根据题中的方程式可知,该反应的发生装置是固液不加热型(选A装置),然后将气体经过E装置来干燥SO2,用C装置收集SO2,D装置作尾气处理装置;由于SO2的密度比空气大,需要用向上排空气法收集,SO2应从d口进入C装置;D装置和F装置相比,D装置可以防止倒吸,更安全;综上所述,正确的连接顺序为afgdce,A项正确。
本 课 结 束