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+SO2H2SO3 H2O+CO2H2CO3
与碱反应 SO2+OH-(少量)===HS， SO2+2OH-(足量)===S+H2O CO2+OH-(少量)===HC， CO2+2OH-(足量)===C+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
溴水 使溶液橙黄色褪去的是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。不能鉴别SO2和CO2气体的是 ( )
A.①⑦ B.①⑤⑦
C.②③④⑤⑥ D.①⑤
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
3.(2024·河北承德高一期末)欲除去CO2气体中少量的SO2，应使气体通过 ( )
A.饱和NaHCO3溶液
B.饱和NaOH溶液
C.饱和NaCl溶液
D.饱和Na2CO3溶液
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
5.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)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______________________________。
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_________________________________________________。
答案精析
跟踪训练
1.B 2.D 3.A 4.B
5.(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.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。(共24张PPT)
专题4
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二氧化硫和二氧化碳性质的比较及鉴别
微专题四
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
SO2 CO2
化学 性质 与碱 反应 SO2+OH-(少量)===HS, SO2+2OH-(足量)===S+H2O CO2+OH-(少量)===HC,
CO2+2OH-(足量)===C
+H2O
氧化性 SO2+2H2S===3S↓+2H2O CO2+C 2CO
还原性 2SO2+O2 2SO3,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
SO2 CO2
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
溴水 使溶液橙黄色褪去的是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。
跟踪训练
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。不能鉴别SO2和CO2气体的是
A.①⑦ B.①⑤⑦
C.②③④⑤⑥ D.①⑤
√
跟踪训练
SO2和CO2都属于酸性氧化物,均与BaCl2溶液不反应,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不能用来鉴别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。
跟踪训练
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
√
跟踪训练
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,能使酸性KMnO4溶液褪色,若通过酸性KMnO4溶液,溶液褪色,则说明CO2中混有SO2气体,D正确。
跟踪训练
3.(2024·河北承德高一期末)欲除去CO2气体中少量的SO2,应使气体通过
A.饱和NaHCO3溶液
B.饱和NaOH溶液
C.饱和NaCl溶液
D.饱和Na2CO3溶液
√
跟踪训练
饱和NaHCO3溶液吸收SO2生成CO2,可以除去CO2气体中少量的SO2,A正确;
饱和NaOH溶液与CO2和SO2均反应,B错误;
饱和NaCl溶液不能吸收SO2,C错误;
饱和Na2CO3溶液与CO2和SO2均反应,D错误。
跟踪训练
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
√
跟踪训练
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,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,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;
跟踪训练
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。
跟踪训练
5.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)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________________
____________。
品红溶液
检验SO2
酸性KMnO4溶液
除去SO2并检验
SO2是否除尽
跟踪训练
(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_____
___________________________________。
澄清石灰水
检验CO2
酸性
KMnO4溶液的颜色变浅(写褪色不正确)
跟踪训练
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。
跟踪训练
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: 。
气体只含有CO2
气体只含有SO2
气体含有CO2和SO2
跟踪训练
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
b
跟踪训练
(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 。
检验该气体中
是否含有SO2
检验该气体
中是否含有CO2
含有CO2和SO2
跟踪训练
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。
