高一化学人教版必修1期末复习学案：43 硫和氮的氧化物
文档属性
| 名称 | 高一化学人教版必修1期末复习学案：43 硫和氮的氧化物 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 208.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-01-31 10:38:00 | ||
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文档简介
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第三节 硫和氮的氧化物
【本节学习要点】
1．了解SO2的物理性质，掌握SO2、SO3的化学性质。2.了解NO、NO2的物理性质，掌握NO、NO2的化学性质。
3．了解SO2、NO2对大气的污染及其防治。
【重难点讲解】
重难点、硫与硫的氧化物
1．硫的化学性质
硫原子最外层有6个电子，容易得2个电子而显－2价，具有弱氧化性。因硫单质硫的化合价为0价，处于中间价态，故单质硫既有氧化性，又有还原性。
(1)硫与金属的反应
2Cu＋S△Cu2S(黑)
Fe＋S△FeS(黑)
2Na＋S△Na2S
2Al＋3S△Al2S3
(2)硫与非金属的反应
△
S＋H2=H2S S＋O2点燃SO2
特别提醒
硫的氧化性比氯气弱，硫与变价金属反应时，生成的化合物中金属显最低价。
2．二氧化硫的化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①与水
SO2＋H2OH2SO3(可逆)
能使紫色的石蕊试液变红，湿润的蓝色石蕊试纸变为红色。
②与碱性氧化物反应：SO2＋CaOCaSO3
SO2＋Na2ONa2SO3
③与碱反应
a．SO2与NaOH溶液反应
NaOH过量时：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O(实验室利用该反应吸收多余的SO2气体)
SO2＋2OH－SO＋H2O
SO2过量时：SO2＋NaOHNaHSO3 SO2＋OH－HSO
b．SO2与Ca(OH)2溶液反应
Ca(OH)2过量时：
SO2＋Ca(OH)2CaSO3↓＋H2O
SO2＋Ca2＋＋2OH－CaSO3↓＋H2O
SO2过量时：
2SO2＋Ca(OH)2Ca(HSO3)2
SO2＋OH－HSO
注意 SO2与碱反应的用量不同，产物不同；能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2。
(2)氧化性和还原性
从SO2中S的化合价分析：
得电子O2失电子O3(或SO)
SO2既能失电子被氧化作还原剂，又能得电子被还原作氧化剂。
①还原性
a．SO2气体能使Cl2(Br2、I2)水褪色
SO2＋X2＋2H2OH2SO4＋2HX(X2＝Cl2、Br2、I2)
b．SO2气体能使紫色的KMnO4酸性溶液褪色
c．5SO2＋2KMnO4＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
d．催化氧化 2SO2＋O2催化剂,△2SO3(可逆)，工业制SO3
②氧化性：SO2具有弱氧化性，能被H2S，S2－等强还原剂还原为S
2H2S＋SO23S＋2H2O
③漂白性
SO2的漂白机理是SO2与有色物质结合生成了不稳定的无色物质，故加热时，又显红色，是无色物质又分解的缘故．SO2的漂白是化学反应。但不是氧化还原反应。
3．常见的具有漂白性物质的比较
漂白剂 SO2 氯水 Na2O2 漂白粉 活性炭
漂白原理 化合漂白21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网 氧化漂白 氧化漂白[21世纪教育网[来源:21世纪教育网 氧化漂白 吸附漂白21世纪教育网
反应21世纪教育网21世纪教育网类型21世纪教育网
非氧化还原反应 氧化还原反应 氧化还原反应 氧化还原反应 物理吸附
品红 褪色，加热又恢复 褪色，加热不恢复原色 褪色
红色石蕊 变红，不褪色 先变红、后褪色 先变蓝、后褪色 褪色 褪色
漂白后所得物质的稳定性 不稳定 稳定 稳定 稳定
特别提醒
①品红溶液
紫色石蕊试液
②二氧化硫不能漂白酸碱提示剂。能氧化酸碱指示剂而使指示剂褪色的常见物质主要有Cl2(HClO)、浓HNO3及Na2O2，它们会使酸碱指示剂溶液先显色后褪色。
③不能一概认为褪色的原因都是由于SO2的漂白性。
SO2使品红溶液褪色，是因为其具有漂白性，SO2使紫色KMnO4溶液褪色是因为其具有还原性，SO2使滴加酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物，与NaOH反应而碱性减弱的原因。
④SO2和Cl2以等物质的量混合通入品红溶液中，溶液颜色无变化，因SO2＋Cl2＋2H2OH2SO4＋2HCl，所以不再有漂白性。
4．二氧化硫和二氧化碳的性质比较
物理性质 SO2 CO2
气味 有刺激性气味 无味
毒性 毒性 毒性
溶解性 易溶 微溶
特别提醒 (1)SO2和CO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性特别是与澄清的石灰水反应极为相似，一般不用此反应区别CO2与SO2，而利用SO2的漂白性、还原性和氧化性，选择试剂如品红、H2S、Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4(H＋)等试剂。
(2)除去CO2中的SO2不能选用品红溶液，可利用SO2的还原性选择KMnO4(H＋)溶液、溴水、H2O2等氧化剂，或用饱和NaHCO3溶液NaHCO3＋SO2NaHSO3＋CO2↑。检验SO2可以用品红溶液。
(3)检验混合气体中既有CO2，又有SO2的方法是：依次通入品红溶液溴水(或酸性KMnO4溶液等氧化剂溶液)品红溶液澄清石灰水。
重难点二、有关NO、NO2、O2与H2O作用的计算
1．有关化学反应方程式
3NO2＋H2O2HNO3＋NO①
4NO2＋O2＋2H2O4HNO3②
4NO＋3O2＋2H2O4HNO3③
2NO＋O22NO2④
2．不同情况及剩余气体的体积
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3.NO2、NO、O2三者组成的混合气体溶于水：
a．先按①反应后，再据表Ⅳ进行计算。
b．先按④反应后，再据表Ⅲ进行计算。
特别提醒 4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，即上述两种情况中的总反应式都与N2O5＋H2O2HNO3等效。这不仅是记忆上述二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断。
N∶O
【典例精讲】
题型1 SO2的性质
【例1】 SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是( )
①KMnO4(H＋，aq) ②溴水 ③碘水 ④氯水
⑤Fe3＋(aq)
A．①⑤B.②③④C.全部D.都不是
解析 SO2能使KMnO4(H＋，aq)褪色，是由于KMnO4(H＋，aq)将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色Mn2＋的缘故：2KMnO4＋5SO2＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。SO2能使卤水褪色，是由于X2(不包括F2)将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色X－的缘故：SO2＋X2＋2H2OH2SO4＋2HX。SO2能使棕黄色Fe3＋(aq)颜色变浅，是由于Fe3＋把SO2氧化为H2SO4，本身被还原为浅绿色Fe2＋的缘故：SO2＋2H2O＋2Fe3＋2Fe2＋＋4H＋＋SO。SO2的漂白作用是SO2与有色物质的化合反应，不是氧化反应，且被SO2漂白的物质受热后能恢复为原来的颜色，而以上反应后溶液受热不能恢复为原来的颜色，故都不是SO2的漂白作用。
答案 D
SO2发生氧化还原反应造成的褪色不能说成是漂白作用。SO2使品红试液褪色发生的是非氧化还原反应，表现了SO2的漂白性。
题型2 SO2的检验
【例2】 检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是( )
A．通过澄清石灰水
B．先通过饱和NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水
C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水
解析 二氧化硫对二氧化碳的检验有干扰作用，因此，在检验二氧化碳之前必须先除去二氧化硫气体。
答案 D
CO2的存在不影响SO2的鉴定，但SO2的存在会影响CO2的鉴定(使澄清石灰水变浑浊)，须先除去(用溴水或酸性KMnO4溶液，品红溶液可用于鉴别SO2，但一般不用于除SO2)。
二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法：
(1)用品红溶液，使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。
(2)用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2KMnO4＋5SO2＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
(3)用溴水，使橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。Br2＋2H2O＋SO22HBr＋H2SO4
(4)用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
2H2O＋2HNO3＋3SO23H2SO4＋2NO
Ba(NO3)2＋H2SO4BaSO4↓＋2HNO3
(5)用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
2FeCl3＋SO2＋2H2OFeCl2＋FeSO4＋4HCl
题型3 NO2与O2混合气体溶于水的计算
【例3】 将一充满NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，若试管的容积为10 mL，充分反应后剩余气体为1 mL，求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少毫升？
解析 (1)若O2过量，剩余的1 mL气体为O2。
根据4NO2＋O2＋2H2O4HNO3得：
V(NO2)＝×9 mL＝7.2 mL，V′(O2)＝×9 mL＝1.8 mL。
故V(O2)＝1.8 mL＋1 mL＝2.8 mL。
(2)若NO2过量，剩余的1 mL气体为NO。
先根据3NO2＋H2O2HNO3＋NO得出过量的NO2体积为3 mL。
再根据4NO2＋O2＋2H2O4HNO3计算参加此反应的NO2、O2的体积：
V′(NO2)＝×7 mL＝5.6 mL，V(O2)＝×7 mL＝1.4 mL。
故V(NO2)＝5.6 mL＋3 mL＝8.6 mL，V(O2)＝1.4 mL。
答案 7.2 mL、2.8 mL或8.6 mL、1.4 mL
错因分析 本题易发生的错误是：对最后的1 mL气体的成分的可能性考虑不全。
题型4利用喷泉实验求溶质的物质的量浓度
【例4】 标准状况下，两个体积相等的干燥圆底烧瓶中分别充满①HCl；②NO2进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度是( )
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A．①＞② B.①＜② C.①＝② D.不能确定
答案 C
解析 设圆底烧瓶的体积为V L，n(气)＝mol，HCl极易溶于水，所以，溶液的体积为V L，c(HCl)＝＝mol·L－1。
3NO2＋H2O2HNO3＋NO
3 mol2 mol
n(HNO3)
n(HNO3)＝mol，V(溶液)＝V L，
c(HNO3)＝mol÷V L＝mol·L－1
进入烧瓶液体的体积等于气体减少的体积，若气体为单一气体，物质的量浓度为mol·L－1，Vm为该条件下的气体摩尔体积。
题型5有关SO2的实验设计与评价
【例5】 研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O，制备SO2气体。
①用下列简图，在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是
。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中：
①品红溶液，现象是________；表现了SO2的________性；
②溴水溶液，现象是__________；表现了SO2的______性；
③硫化钠溶液，现象是________，表现了SO2的______性。
(3)有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因________________，验证方法______________。
②原因________________，验证方法______________。
③原因________________，验证方法______________。
答案 (1)①(如图配置)
②打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加
(2)①溶液褪色 漂白 ②溶液褪色 还原 ③有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊) 氧化
(3)①Na2SO3变质 取待测试样于试管中，加适量蒸馏水配成溶液，先滴入足量稀盐酸，再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成，则证明该Na2SO3固体变质 ②不是浓硫酸
用洁净玻璃棒蘸取待测试样，涂白纸不变黑，则证明该溶液不是浓硫酸
解析 本题以二氧化硫为载体，将其实验室制取原理、实验装置的选择、典型仪器的使用操作、性质检验及实验过程中异常现象的解释有机地结合在一起，考查对气体制备方法的迁移应用能力和实验操作的分析处理能力。
(1)分析制备二氧化硫的反应原理，由制备二氧化硫所用试剂的状态、反应条件确定气体的净化装置；由二氧化硫的性质(密度、水溶性、毒性等)确定其收集装置和吸收装置，在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图。
(2)二氧化硫具有漂白性，可使品红溶液褪色；二氧化硫具有还原性，可被溴水氧化，而使溴水褪色；二氧化硫具有氧化性，能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫，而使溶液变浑浊。
(3)由题意可知制取二氧化硫过程中，气体产生缓慢，实验现象很不明显，但不是气密性问题，所以只能与所用试剂有关，如Na2SO3变质，被氧化为Na2SO4，或所用液体不是浓硫酸等。
依据高考评分细则：画示意图时，若固液未配置，导管没插对，没有尾气处理要扣分；使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作顺序错误不给分；回答Na2SO3变质的验证方法时，只答使用什么试剂，不答操作方法要扣分。可见，答题时要认真、细致、全面、深入地分析，不可草率。
溶液 实现现象 SO2性质 化学方程式
石蕊试液 溶液由紫色变为红色 酸性氧化物 SO2＋H2OH2SO3H2SO3H＋＋HSO
澄清石灰水 溶液变浑浊，SO2过量后，又变澄清 同上 Ca(OH)2＋SO2CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2OCa(HSO3)2
溴水 橙色褪去 还原性 Br2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HBr
氢硫酸 淡黄色沉淀 氧化性 2H2S＋SO23S↓2H2O
品红溶液 红色褪去 漂白性
【自测题】
1．下列实验能说明SO2具有漂白作用的是( )
A．SO2气体能使溴水褪色
B．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．SO2气体能使品红溶液褪色
D．SO2气体能使黄色的草帽辫变白色
答案 CD
解析 SO2的漂白作用是由于它跟某些有色的有机物直接化合生成不稳定无色化合物的缘故。当SO2跟有色且有氧化性的物质相遇时，SO2表现还原性，使有色物质被还原成无色物质，这种情况不是SO2的漂白作用。SO2与溴水、高锰酸钾溶液反应的方程式分别为：
Br2＋SO2＋2H2O2HBr＋H2SO4；
5SO2＋2KMnO4＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。
2．除去CO2中混有的少量SO2气体，可选用试剂( )
A．澄清石灰水 B.品红溶液
C．溴水 D.饱和NaHCO3溶液
答案 D
解析 由于CO2和SO2都是酸性气体，在除去SO2时，不可损失CO2，能生成CO2的效果最佳。澄清石灰水既能与SO2反应，也能与CO2反应；品红虽能与SO2反应，但吸收不完全；溴水也可与SO2反应，但易挥发出溴蒸气，只有NaHCO3饱和溶液，既能吸收SO2，又产生CO2，且饱和NaHCO3溶液中的HCO对CO2的溶解起到抑制作用，相关反应为：SO2＋2NaHCO3Na2SO3＋2CO2＋H2O。
3．发射宇宙飞船的运载火箭的推进剂引燃后，产生大量高温气体从尾部喷出，该气体主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红色气体，其原因是( )
A．高温下N2遇到空气生成NO2
B．NO遇到空气生成NO2
C．CO2与NO反应生成CO和NO2
D．NO与H2O反应生成H2和NO2
答案 B
解析 NO被空气中O2氧化成NO2，NO2为红棕色气体：2NO＋O22NO2。
4．一定条件下，将等体积NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽里的
水中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 按4NO＋3O2＋2H2O4HNO3计算，设NO和O2都是4体积，剩余1体积O2。所以选C。
5．高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4高温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BaSO4 B.BaS
C．BaSO3 D.BaSO4
答案 D
解析 SO3与水反应生成硫酸，产生硫酸钡沉淀，而SO2在酸性或中性条件下不与氯化钡反应。
6．如右图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试
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管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：
(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：
① ；
② ；
③ 。
(2)最终试管中剩余的气体是 ，体积为 。
答案 (1)①气体由无色变为红棕色 ②试管内液面逐渐上升，水槽内液面下降 ③试管上方残余部分无色气体
(2)NO 1.0 mL
7．下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。试回答：
(1)在⑥中发生的化学反应方程式为
。
(2)①中的实验现象为石蕊试液__________，此实验证明SO2是________气体。
(3)②中的品红溶液________，证明SO2有________。
(4)③中的实验现象是________，证明SO2有________性。
(5)④中的实验现象是________，证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是________，反应的化学方程式为
。
答案 (1)Na2SO3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)紫色溶液变为红色 酸性 (3)褪色 漂白性 (4)溶液变浑浊 氧化 (5)溶液的紫色褪去 还原 (6)吸收多余的SO2 SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O
解析 SO2中的S处于中间价态，既有还原性，又有氧化性。SO2具有漂白性。
第1课时 硫的氧化物
【考点讲练】
1．如下图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为
准)。则下列有关说法正确的是( )
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A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性
D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
答案 C
解析 Na2SO3与浓硫酸反应产生SO2气体，SO2溶于水生成H2SO3，能使蓝色石蕊试纸变红，但SO2不能使指示剂褪色，SO2能使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性，而SO2具有还原性，能被KMnO4和I2氧化。实验中多余的SO2可用强碱溶液吸收，以防污染环境。
易错警示 SO2具有酸性氧化物的性质；具有氧化性和还原性；具有漂白性。但褪色的反应不一定是SO2的漂白性。
2．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )
①石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液 ④氯水
⑤品红溶液
A．①②③ B.②③④ C.除①以外 D.全部
答案 C
解析 选C。SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，也就是都会产生沉淀，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质(有黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。
备课资源 下列说法错误的是( )
A．Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加硝酸后沉淀不消失
B．将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成
C．将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D．将SO2气体通入硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
答案 C
解析 Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，Na2SO3＋BaCl2BaSO3↓＋2NaCl，加稀硝酸后，BaSO3被HNO3氧化为BaSO4，所以沉淀不消失，选项A正确；将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成：SO2＋Ba(OH)2BaSO3↓＋H2O，选项B正确；将SO2气体通入BaCl2溶液中没有白色沉淀生成，因为H2SO3酸性比盐酸弱，弱酸不能制取强酸，选项C错误；将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中，SO2在水溶液中被HNO3氧化为H2SO4，与BaCl2反应有白色沉淀生成。
错因分析 (1)误认为BaSO3会溶于稀硝酸中，而忽略了稀硝酸的强氧化性。
(2)误认为SO2(CO2)气体通入BaCl2(CaCl2)溶液中有白色沉淀生成，不考虑弱酸不能制取强酸；BaSO3、CaCO3在强酸中(如盐酸)不存在。
备课资源 有一瓶无色气体可能含有H2S、CO2、HBr、SO2、Cl2中的一种或几种，将其通入稀氯水中得无色透明溶液，将溶液分成两份，向一份中加入用稀硝酸酸化的AgNO3，生成白色沉淀，向另一份中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，也生成白色沉淀。
(1)原气体中肯定含有________，可能含有__________。
(2)对可能含有的成分，请你设计一套简单合理的实验方案，并具体说明在此方案中，气体通过各装置的作用。
答案 (1)SO2 CO2
(2)气体酸性KMnO4溶液(除去SO2)品红溶液(验证SO2除尽)澄清石灰水(验证有无CO2)
解析 由气体“无色”可排除Cl2；通入稀氯水后得无色透明溶液，排除H2S和HBr。因其存在时通过氯水引起溶液变棕黄色或出现浑浊，肯定存在SO2，因氯水褪色，且反应后溶液与酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，同时进一步排除了与SO2不共存的Cl2；加AgNO3溶液生成白色沉淀，AgCl是由氯水中的Cl－生成的，CO2的检验常用石灰水，但应先把SO2除尽以排除干扰。
方法规律 用澄清石灰水检验CO2之前一定要将SO2除尽。验证SO2是否被除尽的方法是通过品红试液，看其是否褪色。所以涉及CO2和SO2混合气体鉴别的实验题，品红通常要使用两次，分别检验SO2的存在以及是否被除尽。
备课资源 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。请回答下列问题：
(1)A中发生的反应方程式为：
装置B的作用是______________；D的作用是 。
(2)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是： 。
(3)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
。
(4)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：
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上述方案是否合理？________。
请简要说明两点理由：
① ；
② 。
答案 (1)Na2SO3＋H2SO4SO2↑＋Na2SO4＋H2O 吸出SO2中的水蒸气 吸收尾气防止污染空气。
(2)2Na2O2＋2SO22Na2SO3＋O2
(3)取白色固体，加稀硫酸产生能使品红溶液褪色的气体
(4)不合理 ①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡
②如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根
解析 (1)依题所给的反应物和生成物，配平方程式即可。
(2)检验Na2SO3用强酸制弱酸的方法，再将产生的气体通入品红溶液，若褪色证明有SO2，则原固体中有Na2SO3。
(3)检验Na2SO4需考虑Na2SO3的干扰，所以方案不合理。
①HNO3能氧化Na2SO3。
②Na2O2也能氧化Na2SO3。 。
【课时作业】
1．下列四种有色溶液与SO2作用，均能褪色，其实质相同的是( )
①品红溶液 ②KMnO4酸性溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A①④ B.①② C.②③ D.③④
答案 C
解析 ②③均体现SO2的还原性；①体现SO2的漂白性；④是表明SO2是酸性氧化物。
2．有关二氧化硫的说法错误的是( )
A．可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B．SO2能使品红试液褪色是因为它具有漂白性
C．给已被SO2褪色的品红试液用酒精灯加热，可恢复原来的红色
D．SO2与O2混合加热，不能生成SO3
答案 A
解析 解答本题可先从SO2的化学性质，酸性氧化物的通性、漂白性、还原性三方面入手，然后对比SO2与CO2的性质。A项，SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，通入过量又变澄清，错误；B项，SO2使品红褪色，表现了SO2的漂白性，正确；C项，SO2与品红结合生成无色的不稳定的化合物，加热又生成品红，正确；D项，SO2和O2生成SO3，必须在催化剂条件下才能反应，正确。
3．下列对SO2和SO3的叙述正确的是( )
A．通常条件下，都是无色气体，都易溶于水
B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸
C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现
D．都能跟碱溶液反应
答案 D
解析 在通常条件下，SO3是无色固体。SO2溶于水得到的是中强酸。SO2能使品红溶液褪色，加热时红色复现，SO3则不能。但SO2和SO3都是酸性氧化物，都能跟碱反应，故选D。
4．下列实验能证明SO2存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红溶液褪色 ④通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
A．都能证明 B.只有⑤能证明
C．③④⑤能证明 D .都不能证明
答案 B
解析 ①CO2也能使澄清石灰水变浑浊；②许多酸性气体都能使蓝色石蕊试纸变红；③Cl2也能使品红溶液褪色；④CO2与NaOH反应生成的Na2CO3，可与BaCl2反应，生成可溶于稀盐酸的白色沉淀；⑤通入溴水后使之褪色，说明该气体有还原性，再滴加Ba(NO3)2生成沉淀，说明被氧化成为SO，所以，此性质为SO2的性质。
5．下列说法正确的是( )
A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红试液、溴水、KMnO4、石蕊试液褪色
B．能使品红褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．SO2和Cl2等物质的量相遇在溶液中具有漂白能力
答案 B
解析 这道题是对有漂白性物质的漂白原理的综合考查。要正确解答本题，必须清楚常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色素化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色素而漂白。A选项中SO2使溴水、KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是漂白性，SO2不能使指示剂褪色。所以A选项错误；B选项正确，因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C选项错误，因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于加合型，活性炭属吸附型，漂白粉、Na2O2属氧化型；D选项也不正确，SO2和Cl2等物质的量相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，而失去漂白能力。
6．CO2气体中含少量SO2，欲得到干燥纯净的CO2，通过下图所示的洗气瓶，①②两瓶
中所装的试剂应该是( )
A．①NaOH；②浓H2SO4
B．①浓H2SO4；②NaOH
C. ①NaHCO3；②浓H2SO4
D．①浓H2SO4；②Na2CO3
答案 C
解析 饱和NaHCO3溶液可除去CO2中的SO2，然后除H2O。
7．要确定某无色混合气体中一定含有SO2和CO2，需要的最少试剂和滴加试剂的正确
顺序是：( )
①澄清石灰水 ②品红试液 ③溴水 ④高锰酸钾溶液
A．④① B.③① C.②③① D.②④②①
答案 D
8．下面(如图)是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢地通入气体X。若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Z_______________________________________________________。
分别可能是( )
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A B C D
X SO2 SO2 CO2 Cl2
Y 饱和NaHCO3 浓硫酸 溶液Na2SO3 NaHSO3饱和溶液
答案 A
解析 打开活塞时，品红溶液褪色，判断X中一定含有SO2气体。当关闭活塞时，气体X先通过溶液Y再进入后面的装置，品红溶液无变化，说明没有SO2气体，因此分析出
Y一定吸收了SO2气体，且生成了使澄清石灰水变浑浊的气体。
9．Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后，通入品红和BaCl2
的混合溶液中，观察到的现象是( )
①溶液很快褪色；②溶液不褪色；③出现沉淀；④不出现沉淀
A．①② B.①③ C.②③ D.②④
答案 C
解析 尽管潮湿的Cl2和SO2都有漂白作用，Cl2具有强的氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们会发生如下反应：Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl。这样两者等物质的量混合会完全丧失漂白作用，溶液不会褪色而生成的H2SO4和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。
10．为了验证二氧化硫能与水发生反应，请你来共同研究。
(1)甲同学用如右图所示的方法，将二氧化硫气体通入到紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化。他得出：紫色石蕊试液会变 色，证明二氧化硫能与水反应。
(2)乙同学用紫色石蕊溶液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成了四只紫色的小蝴蝶，然后分别进行如下实验：
①一只喷洒稀醋酸；
②一只喷洒水；
③一只直接放入盛有二氧化硫气体的集中瓶中；
④一只喷洒水后放入盛有二氧化硫气体的集气瓶中
在乙同学的实验中，紫色小蝴蝶不会变色的是 (填实验编号)。
(3)你觉得甲、乙同学的方案相比，哪个更好？ ，你的理由是
。
(4)你还有其他方案吗？如有，说出你的一种方案：
操作： 。
现象和结论：
。
(5)二氧化硫是一种有污染性的气体，为了防止污染，说出你设计出的一种处理尾气的方案： 。有关的离子方程式为 。
答案 (1)红 (2)②③ (3)乙同学 乙同学通过对比实验得出的结论更有说服力；SO2气体、水分别不能使紫色石蕊变红色，醋酸可使紫色石蕊变红色，而SO2气体只有与水接触后才能使紫色石蕊变红，说明SO2气体能与水反应，有酸生成 (4)将SO2气体通入水中，用pH试纸测其pH 若pH＜7，说明SO2气体能与水反应，有酸生成 (5)将尾气通入NaOH溶液中吸收，防止对空气的污染
2OH-+SO2SO＋H2O
11．有A、B两种常温下有刺激性气味的气体。将A(g)通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B(g)通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。将A(g)通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色；将B(g)通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色。将A(g)和B(g)按1∶1的体积比混合充分，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：
(1)写出A、B的化学式：A________，B________。
(2)写出A与NaOH(aq)反应的化学方程式：________________________________或________________________。
(3)写出B与NaOH(aq)反应的离子方程式：
。
(4)加热通入A(g)后变为无色的品红试液，现象是______________________；加热通入B(g)后变为无色的品红溶液，现象是______________。
答案 (1)SO2 Cl2
(2)2NaOH＋SO2Na2SO3＋H2O
NaOH＋SO2NaHSO3
(3)2OH－＋Cl2Cl－＋ClO－＋H2O
(4)变为红色 无明显变化
备课资源 A、B是两种有刺激性气味的气体，试根据下列实验事实填空：
A、B等物质的量Ba(OH)2 溶液H2O滴入Ba(OH)2恰好 沉淀完全AgNO3 溶液 白色
沉淀G
(1)推断AF各是什么物质(写化学式)
A________、B________、C________、D________、E________、F________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式：
__________________________________________。
答案 (1)Cl2 SO2 H2SO4 HCl BaSO3 BaSO4
(2)Cl2＋SO2＋2H2O4H＋＋SO＋2Cl－
解析 此题的突破口很多，关键是对Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl的反应比较熟悉。结合框图，B能与Ba(OH)2反应生成沉淀E，则B为SO2，A为Cl2；溶液D与AgNO3溶液反应生成白色沉淀G，则说明D为盐酸，沉淀F则为BaSO4。
第2课时 二氧化氮和一氧化氮 大气污染
【考点讲练】
1．对于NO2通入水中的反应，下列说法不正确的是( )
A．NO2是氧化剂，水是还原剂
B．NO2既是氧化剂，又是还原剂
C．3 mol NO2参加反应中转移的电子为2 mol
D．V L NO2溶于水后，剩余气体V/3 L
答案 A
解析 根据反应分析，只有氮元素的化合价有变化，所以，NO2既是氧化剂，又是还原剂，3 mol NO2反应转移的电子为2 mol，剩余气体的体积是NO2体积的1/3。
3 O2＋H2O2H 失去2×e－O3＋ 得到2e－O
方法技巧 (1)转移的电子数等于升高或降低的总价数，而不是两者之和。
(2)判断是否为氧化还原反应要看元素化合价是否有变化，判断氧化剂、还原剂要看元素化合价是升高还是降低。
2．盛有18 mLNO2、O2混合气体的试管倒立于水槽中，充分反应后剩余3 mL气体，则O2的体积可能为多少？
答案 6 mL或1.8 mL
解析 分析剩余气体的可能性，设V(O2)为反应的O2体积。
(1)若O2过量：4NO2＋O2＋2H2O4HNO3
41
V(O2)＝V(NO2)或V(NO2)＝4V(O2)
4V(O2)＋V(O2)＋3 mL＝18 mL
V(O2)＝3 mL
O2总体积＝3 mL＋3 mL＝6 mL
(2)若NO2剩余：3NO2＋H2O2HNO3＋NO
9 mL3 mL
4NO2＋O2＋2H2O4HNO3
4 1
V(O2)＋4V(O2)＋9 mL＝18 mL
V(O2)＝1.8 mL
误区警示 NO2与O2的体积比大于4∶1时，NO2过量，但剩余的气体却是NO，解题时应特别注意。
备课资源 向盛15 mL NO气体、倒立于水槽的试管中，通入O2，充分反应后，试管中剩余气体3mL，请问通入的O2体积可能是多少？
答案 9 mL或14.25 mL
解析 此题属于混合气体与水反应的计算，应分类讨论NO、O2分别过量时的情况。
(1)若NO过量，则剩余NO为3 mL.
4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O 4HNO3
4 mL3 mL
(15－3)mLV(O2)
V(O2)＝9 mL
(2)若O2过量，则剩余3 mL为O2。
4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O 4HNO3
4 mL 3 mL
15 mL V(O2)－3 mL
V(O2)＝14.25 mL
方法规律 可用电子守恒法计算
①若NO过量，则由电子守恒知：
4V(O2)＝(15－3)×(5－2) V(O2)＝9 mL
②若O2过量 则由电子守恒知：
4(V(O2)－3)＝15×(5－2) V(O2)＝14.25 mL。
备课资源 将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩
小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( )
A．5∶3 B.3∶5 C.3∶2 D.2∶3
答案 C
解析 设混合气体中NO2的体积为x。
差量法：
3NO2＋H2O2HNO3＋NO △V
3 mL1 mL3 mL－1 mL＝2 mL
x50 mL－30 mL＝20 mL
＝ x＝30 mL
则原混合气体中NO为50 mL－30 mL＝20 mL
所以：V(NO2)∶V(NO)＝30∶20＝3∶2
方法规律 根据化学方程式，运用差量法进行计算。
3．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全
民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A．推广使用燃煤脱硫技术，防止SO2污染
B．实施绿化工程，防治扬尘污染
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染
D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
答案 D
解析 石化燃料属不可再生资源并且它们的燃烧过程都会生成对大气产生污染的有害气体，如SO2等，因此不符合“蓝天工程”的要求。
技巧点拨 对于环境的治理，要从根本上解决，则需控制污染源，减少污染物的排放，
因此在答题时要从这一点出发去考虑分析，就比较容易得出正确结论。
【课时作业】
1．最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮
的叙述正确的是( )
A．一氧化氮是一种红棕色的气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
答案 C
解析 NO是一种无色、难溶于水的气体，常温下易与O2反应生成NO2。
2．下述做法能改善空气质量的是( )
A．以煤等燃料作为主要生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车
答案 B
解析 以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量空气污染物；私人汽车代替公交车会使汽油消耗量增加，带来的空气污染物增多，限制使用电动车会增加有害气体的排放，故只能选B。
3．Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，并荣获1998年诺贝尔医
学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是( )
A．NO可以是某些含低价氮物质的氧化产物
B．NO不是亚硝酸酐
C．NO可以是某些高价氮物质的还原产物
D．NO是红棕色气体
答案 D
解析 比NO中N元素化合价低的还有－3、＋1价，比NO中N元素化合价高的还有＋3、＋4、＋5价，所以A、C说法是正确的；而亚硝酸酐是N2O3；NO应该是无色气体。
4.
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如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体( )
A．可能是N2与NO2的混合气体
B．可能是O2与NO2的混合气体
C．可能是NO与N2的混合气体
D．只能是NO2一种气体
答案 B
5．同温同压下，在三支同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③HCl和N2。现将三支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩
余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是( )
A．V1＞V2＞V3 B.V1＞V3＞V2
C．V2＞V3＞V1 D.V3＞V1＞V2
答案 B
解析 设试管体积为6，(1)NO不与H2O反应，由反应3NO2＋H2O2HNO3＋NO知，3体积的NO2与H2O反应后，生成1体积NO，此时剩余NO的体积与原来气体的体积比为，共余4体积。(2)由反应4NO2＋O2＋2H2O4HNO3可知等体积的NO2与O2混合溶于水时O2过量，则剩余O2与原来总体积的比为，即共余体积。(3)N2不溶于水也不与水反应，HCl能够完全溶解于水，剩余气体体积为原来的一半，即3体积。显然剩余气体关系为V1＞V3＞V2。
备课资源 将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是( )
A．1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1
答案 C
解析 将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与不反应的N2为剩余气体。设原气体的体积为V，设NO2的体积为x，根据差量法求解：
3NO2＋H2O2HNO3＋NO 体积减少
3 2
x
解得：x＝
故V(N2)＝V－＝
故＝
备课资源 已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下：
2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O
现有m mol NO2和n mol NO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其完全吸收无剩余气
体，现用浓度为a mol/L的NaOH溶液，则需此NaOH溶液的体积是( )
A. L B. L
C. L D. L
答案 D
解析 根据原子守恒解题。
6．把少量的NO2气体通入过量的小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有过氧化钠颗
粒的干燥管，最后收集到的气体是( )
A．O2 B.NO2
C．NO2和O2 D.CO2和NO
答案 C
解析 NO2气体与水反应生成HNO3和NO，HNO3与NaHCO3反应生成NaNO3、H2O和CO2。因此，通入过量的小苏打溶液得到的气体是NO和CO2的混合气体。此混合气体中的CO2能与Na2O2反应，生成Na2CO3和O2，而O2会氧化NO生成NO2。发生的反应如下：6NO2＋2H2O4HNO3＋2NO,4NaHCO3＋4HNO34NaNO3＋4H2O＋4CO2↑，4Na2O2＋4CO24Na2CO3＋2O2,2NO＋O22NO2。由于NO与O2之比为1∶1，氧气过量，故最后收集到的气体是NO2和O2。
备课资源
利用如图所示的装置收集以下7种气体：①H2 ②Cl2 ③O2 ④HCl ⑤NH3
⑥NO ⑦SO2 ⑧NO2
(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有 ，若由A口进气，可收集的气体有
。
(2)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有 ，
气体应由 口进入。
(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有 ，气体应由 口进入。
答案 (1)②③④⑦⑧ ①⑤ (2)①③⑥ A
(3)①②③④⑥⑦⑧ B
7．用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已做气密性检查；②除水外不能选用其他试剂)。
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正确的操作步骤是：
。
答案 在A中加满水，盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，由a导入NO气体，水通过b和c排入B中
解析 NO气体不溶于水，可用排水法收集，要注意操作步骤的先后顺序，仪器组装的顺序一般是从左到右、从下到上。在A中加满水后的操作要注意a、b进出气的方向不能接反。
备课资源 汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上将一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，将促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
(1)汽车尾气中NO的来源是________。
A．汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物
B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C．是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物。
D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
(2)写出CO与NO反应的化学方程式： 。
(3)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是 。
(4)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有____(多选)( )
A．开发氢能源B.使用电动车
C．限制车辆行驶D.使用乙醇汽油
答案 (1)C (2)2CO＋2NO催化剂2CO2＋N2
(3)SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾 (4)ABD
解析 在催化剂作用下把CO和NO都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体，即转化为N2和CO2：2NO＋2CO催化剂N2＋2CO2。同时SO2催化氧化为SO3，产生硫酸酸雾，从而提高了空气的酸度。控制城市空气污染源的主要方法是减少煤和汽油的使用。
8．将V mL NO和NO2的混合气体通过足量的水，充分反应后，得到一定体积的无色气体A。将此无色气体A与等体积的氧气混合，充分反应后，再通过足量的水，充分反应后还能收集到5 mL无色气体(以上气体体积均在相同状况下测定)。试回答：
(1)A是__________，其体积为______mL。
(2)计算确定V的取值范围：____________。
答案 (1)NO 20 (2)20解析 3NO2＋H2O2HNO3＋NO
4NO＋3O2＋2H2O4HNO3
依题意收集到5 mL气体为O2
因NO与O2等体积混合，则NO为20 mL
若V mL全部为NO，则为20 mL
若V mL全部为NO2，则为60 mL现V mL是NO和NO2的混合气体，所以2021世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
第三节 硫和氮的氧化物
【本节学习要点】
1．了解SO2的物理性质，掌握SO2、SO3的化学性质。2.了解NO、NO2的物理性质，掌握NO、NO2的化学性质。
3．了解SO2、NO2对大气的污染及其防治。
【重难点讲解】
重难点、硫与硫的氧化物
1．硫的化学性质
硫原子最外层有6个电子，容易得2个电子而显－2价，具有弱氧化性。因硫单质硫的化合价为0价，处于中间价态，故单质硫既有氧化性，又有还原性。
(1)硫与金属的反应
2Cu＋S△Cu2S(黑)
Fe＋S△FeS(黑)
2Na＋S△Na2S
2Al＋3S△Al2S3
(2)硫与非金属的反应
△
S＋H2=H2S S＋O2点燃SO2
特别提醒
硫的氧化性比氯气弱，硫与变价金属反应时，生成的化合物中金属显最低价。
2．二氧化硫的化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①与水
SO2＋H2OH2SO3(可逆)
能使紫色的石蕊试液变红，湿润的蓝色石蕊试纸变为红色。
②与碱性氧化物反应：SO2＋CaOCaSO3
SO2＋Na2ONa2SO3
③与碱反应
a．SO2与NaOH溶液反应
NaOH过量时：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O(实验室利用该反应吸收多余的SO2气体)
SO2＋2OH－SO＋H2O
SO2过量时：SO2＋NaOHNaHSO3 SO2＋OH－HSO
b．SO2与Ca(OH)2溶液反应
Ca(OH)2过量时：
SO2＋Ca(OH)2CaSO3↓＋H2O
SO2＋Ca2＋＋2OH－CaSO3↓＋H2O
SO2过量时：
2SO2＋Ca(OH)2Ca(HSO3)2
SO2＋OH－HSO
注意 SO2与碱反应的用量不同，产物不同；能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2。
(2)氧化性和还原性
从SO2中S的化合价分析：
得电子O2失电子O3(或SO)
SO2既能失电子被氧化作还原剂，又能得电子被还原作氧化剂。
①还原性
a．SO2气体能使Cl2(Br2、I2)水褪色
SO2＋X2＋2H2OH2SO4＋2HX(X2＝Cl2、Br2、I2)
b．SO2气体能使紫色的KMnO4酸性溶液褪色
c．5SO2＋2KMnO4＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
d．催化氧化 2SO2＋O2催化剂,△2SO3(可逆)，工业制SO3
②氧化性：SO2具有弱氧化性，能被H2S，S2－等强还原剂还原为S
2H2S＋SO23S＋2H2O
③漂白性
SO2的漂白机理是SO2与有色物质结合生成了不稳定的无色物质，故加热时，又显红色，是无色物质又分解的缘故．SO2的漂白是化学反应。但不是氧化还原反应。
3．常见的具有漂白性物质的比较
漂白剂 SO2 氯水 Na2O2 漂白粉 活性炭
漂白原理 化合漂白21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网 氧化漂白 氧化漂白[21世纪教育网[来源:21世纪教育网 氧化漂白 吸附漂白21世纪教育网
反应21世纪教育网21世纪教育网类型21世纪教育网
非氧化还原反应 氧化还原反应 氧化还原反应 氧化还原反应 物理吸附
品红 褪色，加热又恢复 褪色，加热不恢复原色 褪色
红色石蕊 变红，不褪色 先变红、后褪色 先变蓝、后褪色 褪色 褪色
漂白后所得物质的稳定性 不稳定 稳定 稳定 稳定
特别提醒
①品红溶液
紫色石蕊试液
②二氧化硫不能漂白酸碱提示剂。能氧化酸碱指示剂而使指示剂褪色的常见物质主要有Cl2(HClO)、浓HNO3及Na2O2，它们会使酸碱指示剂溶液先显色后褪色。
③不能一概认为褪色的原因都是由于SO2的漂白性。
SO2使品红溶液褪色，是因为其具有漂白性，SO2使紫色KMnO4溶液褪色是因为其具有还原性，SO2使滴加酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物，与NaOH反应而碱性减弱的原因。
④SO2和Cl2以等物质的量混合通入品红溶液中，溶液颜色无变化，因SO2＋Cl2＋2H2OH2SO4＋2HCl，所以不再有漂白性。
4．二氧化硫和二氧化碳的性质比较
物理性质 SO2 CO2
气味 有刺激性气味 无味
毒性 毒性 毒性
溶解性 易溶 微溶
特别提醒 (1)SO2和CO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性特别是与澄清的石灰水反应极为相似，一般不用此反应区别CO2与SO2，而利用SO2的漂白性、还原性和氧化性，选择试剂如品红、H2S、Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4(H＋)等试剂。
(2)除去CO2中的SO2不能选用品红溶液，可利用SO2的还原性选择KMnO4(H＋)溶液、溴水、H2O2等氧化剂，或用饱和NaHCO3溶液NaHCO3＋SO2NaHSO3＋CO2↑。检验SO2可以用品红溶液。
(3)检验混合气体中既有CO2，又有SO2的方法是：依次通入品红溶液溴水(或酸性KMnO4溶液等氧化剂溶液)品红溶液澄清石灰水。
重难点二、有关NO、NO2、O2与H2O作用的计算
1．有关化学反应方程式
3NO2＋H2O2HNO3＋NO①
4NO2＋O2＋2H2O4HNO3②
4NO＋3O2＋2H2O4HNO3③
2NO＋O22NO2④
2．不同情况及剩余气体的体积
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3.NO2、NO、O2三者组成的混合气体溶于水：
a．先按①反应后，再据表Ⅳ进行计算。
b．先按④反应后，再据表Ⅲ进行计算。
特别提醒 4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，即上述两种情况中的总反应式都与N2O5＋H2O2HNO3等效。这不仅是记忆上述二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断。
N∶O
【典例精讲】
题型1 SO2的性质
【例1】 SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是( )
①KMnO4(H＋，aq) ②溴水 ③碘水 ④氯水
⑤Fe3＋(aq)
A．①⑤B.②③④C.全部D.都不是
解析 SO2能使KMnO4(H＋，aq)褪色，是由于KMnO4(H＋，aq)将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色Mn2＋的缘故：2KMnO4＋5SO2＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。SO2能使卤水褪色，是由于X2(不包括F2)将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色X－的缘故：SO2＋X2＋2H2OH2SO4＋2HX。SO2能使棕黄色Fe3＋(aq)颜色变浅，是由于Fe3＋把SO2氧化为H2SO4，本身被还原为浅绿色Fe2＋的缘故：SO2＋2H2O＋2Fe3＋2Fe2＋＋4H＋＋SO。SO2的漂白作用是SO2与有色物质的化合反应，不是氧化反应，且被SO2漂白的物质受热后能恢复为原来的颜色，而以上反应后溶液受热不能恢复为原来的颜色，故都不是SO2的漂白作用。
答案 D
SO2发生氧化还原反应造成的褪色不能说成是漂白作用。SO2使品红试液褪色发生的是非氧化还原反应，表现了SO2的漂白性。
题型2 SO2的检验
【例2】 检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是( )
A．通过澄清石灰水
B．先通过饱和NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水
C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水
解析 二氧化硫对二氧化碳的检验有干扰作用，因此，在检验二氧化碳之前必须先除去二氧化硫气体。
答案 D
CO2的存在不影响SO2的鉴定，但SO2的存在会影响CO2的鉴定(使澄清石灰水变浑浊)，须先除去(用溴水或酸性KMnO4溶液，品红溶液可用于鉴别SO2，但一般不用于除SO2)。
二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法：
(1)用品红溶液，使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。
(2)用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2KMnO4＋5SO2＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
(3)用溴水，使橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。Br2＋2H2O＋SO22HBr＋H2SO4
(4)用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
2H2O＋2HNO3＋3SO23H2SO4＋2NO
Ba(NO3)2＋H2SO4BaSO4↓＋2HNO3
(5)用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。
2FeCl3＋SO2＋2H2OFeCl2＋FeSO4＋4HCl
题型3 NO2与O2混合气体溶于水的计算
【例3】 将一充满NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，若试管的容积为10 mL，充分反应后剩余气体为1 mL，求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少毫升？
解析 (1)若O2过量，剩余的1 mL气体为O2。
根据4NO2＋O2＋2H2O4HNO3得：
V(NO2)＝×9 mL＝7.2 mL，V′(O2)＝×9 mL＝1.8 mL。
故V(O2)＝1.8 mL＋1 mL＝2.8 mL。
(2)若NO2过量，剩余的1 mL气体为NO。
先根据3NO2＋H2O2HNO3＋NO得出过量的NO2体积为3 mL。
再根据4NO2＋O2＋2H2O4HNO3计算参加此反应的NO2、O2的体积：
V′(NO2)＝×7 mL＝5.6 mL，V(O2)＝×7 mL＝1.4 mL。
故V(NO2)＝5.6 mL＋3 mL＝8.6 mL，V(O2)＝1.4 mL。
答案 7.2 mL、2.8 mL或8.6 mL、1.4 mL
错因分析 本题易发生的错误是：对最后的1 mL气体的成分的可能性考虑不全。
题型4利用喷泉实验求溶质的物质的量浓度
【例4】 标准状况下，两个体积相等的干燥圆底烧瓶中分别充满①HCl；②NO2进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度是( )
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A．①＞② B.①＜② C.①＝② D.不能确定
答案 C
解析 设圆底烧瓶的体积为V L，n(气)＝mol，HCl极易溶于水，所以，溶液的体积为V L，c(HCl)＝＝mol·L－1。
3NO2＋H2O2HNO3＋NO
3 mol2 mol
n(HNO3)
n(HNO3)＝mol，V(溶液)＝V L，
c(HNO3)＝mol÷V L＝mol·L－1
进入烧瓶液体的体积等于气体减少的体积，若气体为单一气体，物质的量浓度为mol·L－1，Vm为该条件下的气体摩尔体积。
题型5有关SO2的实验设计与评价
【例5】 研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O，制备SO2气体。
①用下列简图，在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是
。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中：
①品红溶液，现象是________；表现了SO2的________性；
②溴水溶液，现象是__________；表现了SO2的______性；
③硫化钠溶液，现象是________，表现了SO2的______性。
(3)有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因________________，验证方法______________。
②原因________________，验证方法______________。
③原因________________，验证方法______________。
答案 (1)①(如图配置)
②打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加
(2)①溶液褪色 漂白 ②溶液褪色 还原 ③有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊) 氧化
(3)①Na2SO3变质 取待测试样于试管中，加适量蒸馏水配成溶液，先滴入足量稀盐酸，再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成，则证明该Na2SO3固体变质 ②不是浓硫酸
用洁净玻璃棒蘸取待测试样，涂白纸不变黑，则证明该溶液不是浓硫酸
解析 本题以二氧化硫为载体，将其实验室制取原理、实验装置的选择、典型仪器的使用操作、性质检验及实验过程中异常现象的解释有机地结合在一起，考查对气体制备方法的迁移应用能力和实验操作的分析处理能力。
(1)分析制备二氧化硫的反应原理，由制备二氧化硫所用试剂的状态、反应条件确定气体的净化装置；由二氧化硫的性质(密度、水溶性、毒性等)确定其收集装置和吸收装置，在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图。
(2)二氧化硫具有漂白性，可使品红溶液褪色；二氧化硫具有还原性，可被溴水氧化，而使溴水褪色；二氧化硫具有氧化性，能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫，而使溶液变浑浊。
(3)由题意可知制取二氧化硫过程中，气体产生缓慢，实验现象很不明显，但不是气密性问题，所以只能与所用试剂有关，如Na2SO3变质，被氧化为Na2SO4，或所用液体不是浓硫酸等。
依据高考评分细则：画示意图时，若固液未配置，导管没插对，没有尾气处理要扣分；使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作顺序错误不给分；回答Na2SO3变质的验证方法时，只答使用什么试剂，不答操作方法要扣分。可见，答题时要认真、细致、全面、深入地分析，不可草率。
溶液 实现现象 SO2性质 化学方程式
石蕊试液 溶液由紫色变为红色 酸性氧化物 SO2＋H2OH2SO3H2SO3H＋＋HSO
澄清石灰水 溶液变浑浊，SO2过量后，又变澄清 同上 Ca(OH)2＋SO2CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2OCa(HSO3)2
溴水 橙色褪去 还原性 Br2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HBr
氢硫酸 淡黄色沉淀 氧化性 2H2S＋SO23S↓2H2O
品红溶液 红色褪去 漂白性
【自测题】
1．下列实验能说明SO2具有漂白作用的是( )
A．SO2气体能使溴水褪色
B．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．SO2气体能使品红溶液褪色
D．SO2气体能使黄色的草帽辫变白色
答案 CD
解析 SO2的漂白作用是由于它跟某些有色的有机物直接化合生成不稳定无色化合物的缘故。当SO2跟有色且有氧化性的物质相遇时，SO2表现还原性，使有色物质被还原成无色物质，这种情况不是SO2的漂白作用。SO2与溴水、高锰酸钾溶液反应的方程式分别为：
Br2＋SO2＋2H2O2HBr＋H2SO4；
5SO2＋2KMnO4＋2H2OK2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。
2．除去CO2中混有的少量SO2气体，可选用试剂( )
A．澄清石灰水 B.品红溶液
C．溴水 D.饱和NaHCO3溶液
答案 D
解析 由于CO2和SO2都是酸性气体，在除去SO2时，不可损失CO2，能生成CO2的效果最佳。澄清石灰水既能与SO2反应，也能与CO2反应；品红虽能与SO2反应，但吸收不完全；溴水也可与SO2反应，但易挥发出溴蒸气，只有NaHCO3饱和溶液，既能吸收SO2，又产生CO2，且饱和NaHCO3溶液中的HCO对CO2的溶解起到抑制作用，相关反应为：SO2＋2NaHCO3Na2SO3＋2CO2＋H2O。
3．发射宇宙飞船的运载火箭的推进剂引燃后，产生大量高温气体从尾部喷出，该气体主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红色气体，其原因是( )
A．高温下N2遇到空气生成NO2
B．NO遇到空气生成NO2
C．CO2与NO反应生成CO和NO2
D．NO与H2O反应生成H2和NO2
答案 B
解析 NO被空气中O2氧化成NO2，NO2为红棕色气体：2NO＋O22NO2。
4．一定条件下，将等体积NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽里的
水中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 按4NO＋3O2＋2H2O4HNO3计算，设NO和O2都是4体积，剩余1体积O2。所以选C。
5．高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4高温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BaSO4 B.BaS
C．BaSO3 D.BaSO4
答案 D
解析 SO3与水反应生成硫酸，产生硫酸钡沉淀，而SO2在酸性或中性条件下不与氯化钡反应。
6．如右图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试
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管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：
(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：
① ；
② ；
③ 。
(2)最终试管中剩余的气体是 ，体积为 。
答案 (1)①气体由无色变为红棕色 ②试管内液面逐渐上升，水槽内液面下降 ③试管上方残余部分无色气体
(2)NO 1.0 mL
7．下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。试回答：
(1)在⑥中发生的化学反应方程式为
。
(2)①中的实验现象为石蕊试液__________，此实验证明SO2是________气体。
(3)②中的品红溶液________，证明SO2有________。
(4)③中的实验现象是________，证明SO2有________性。
(5)④中的实验现象是________，证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是________，反应的化学方程式为
。
答案 (1)Na2SO3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)紫色溶液变为红色 酸性 (3)褪色 漂白性 (4)溶液变浑浊 氧化 (5)溶液的紫色褪去 还原 (6)吸收多余的SO2 SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O
解析 SO2中的S处于中间价态，既有还原性，又有氧化性。SO2具有漂白性。
第1课时 硫的氧化物
【考点讲练】
1．如下图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为
准)。则下列有关说法正确的是( )
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A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性
D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
答案 C
解析 Na2SO3与浓硫酸反应产生SO2气体，SO2溶于水生成H2SO3，能使蓝色石蕊试纸变红，但SO2不能使指示剂褪色，SO2能使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性，而SO2具有还原性，能被KMnO4和I2氧化。实验中多余的SO2可用强碱溶液吸收，以防污染环境。
易错警示 SO2具有酸性氧化物的性质；具有氧化性和还原性；具有漂白性。但褪色的反应不一定是SO2的漂白性。
2．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )
①石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液 ④氯水
⑤品红溶液
A．①②③ B.②③④ C.除①以外 D.全部
答案 C
解析 选C。SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，也就是都会产生沉淀，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质(有黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。
备课资源 下列说法错误的是( )
A．Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加硝酸后沉淀不消失
B．将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成
C．将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D．将SO2气体通入硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
答案 C
解析 Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，Na2SO3＋BaCl2BaSO3↓＋2NaCl，加稀硝酸后，BaSO3被HNO3氧化为BaSO4，所以沉淀不消失，选项A正确；将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成：SO2＋Ba(OH)2BaSO3↓＋H2O，选项B正确；将SO2气体通入BaCl2溶液中没有白色沉淀生成，因为H2SO3酸性比盐酸弱，弱酸不能制取强酸，选项C错误；将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中，SO2在水溶液中被HNO3氧化为H2SO4，与BaCl2反应有白色沉淀生成。
错因分析 (1)误认为BaSO3会溶于稀硝酸中，而忽略了稀硝酸的强氧化性。
(2)误认为SO2(CO2)气体通入BaCl2(CaCl2)溶液中有白色沉淀生成，不考虑弱酸不能制取强酸；BaSO3、CaCO3在强酸中(如盐酸)不存在。
备课资源 有一瓶无色气体可能含有H2S、CO2、HBr、SO2、Cl2中的一种或几种，将其通入稀氯水中得无色透明溶液，将溶液分成两份，向一份中加入用稀硝酸酸化的AgNO3，生成白色沉淀，向另一份中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，也生成白色沉淀。
(1)原气体中肯定含有________，可能含有__________。
(2)对可能含有的成分，请你设计一套简单合理的实验方案，并具体说明在此方案中，气体通过各装置的作用。
答案 (1)SO2 CO2
(2)气体酸性KMnO4溶液(除去SO2)品红溶液(验证SO2除尽)澄清石灰水(验证有无CO2)
解析 由气体“无色”可排除Cl2；通入稀氯水后得无色透明溶液，排除H2S和HBr。因其存在时通过氯水引起溶液变棕黄色或出现浑浊，肯定存在SO2，因氯水褪色，且反应后溶液与酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，同时进一步排除了与SO2不共存的Cl2；加AgNO3溶液生成白色沉淀，AgCl是由氯水中的Cl－生成的，CO2的检验常用石灰水，但应先把SO2除尽以排除干扰。
方法规律 用澄清石灰水检验CO2之前一定要将SO2除尽。验证SO2是否被除尽的方法是通过品红试液，看其是否褪色。所以涉及CO2和SO2混合气体鉴别的实验题，品红通常要使用两次，分别检验SO2的存在以及是否被除尽。
备课资源 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。请回答下列问题：
(1)A中发生的反应方程式为：
装置B的作用是______________；D的作用是 。
(2)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是： 。
(3)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
。
(4)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：
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上述方案是否合理？________。
请简要说明两点理由：
① ；
② 。
答案 (1)Na2SO3＋H2SO4SO2↑＋Na2SO4＋H2O 吸出SO2中的水蒸气 吸收尾气防止污染空气。
(2)2Na2O2＋2SO22Na2SO3＋O2
(3)取白色固体，加稀硫酸产生能使品红溶液褪色的气体
(4)不合理 ①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡
②如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根
解析 (1)依题所给的反应物和生成物，配平方程式即可。
(2)检验Na2SO3用强酸制弱酸的方法，再将产生的气体通入品红溶液，若褪色证明有SO2，则原固体中有Na2SO3。
(3)检验Na2SO4需考虑Na2SO3的干扰，所以方案不合理。
①HNO3能氧化Na2SO3。
②Na2O2也能氧化Na2SO3。 。
【课时作业】
1．下列四种有色溶液与SO2作用，均能褪色，其实质相同的是( )
①品红溶液 ②KMnO4酸性溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A①④ B.①② C.②③ D.③④
答案 C
解析 ②③均体现SO2的还原性；①体现SO2的漂白性；④是表明SO2是酸性氧化物。
2．有关二氧化硫的说法错误的是( )
A．可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B．SO2能使品红试液褪色是因为它具有漂白性
C．给已被SO2褪色的品红试液用酒精灯加热，可恢复原来的红色
D．SO2与O2混合加热，不能生成SO3
答案 A
解析 解答本题可先从SO2的化学性质，酸性氧化物的通性、漂白性、还原性三方面入手，然后对比SO2与CO2的性质。A项，SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，通入过量又变澄清，错误；B项，SO2使品红褪色，表现了SO2的漂白性，正确；C项，SO2与品红结合生成无色的不稳定的化合物，加热又生成品红，正确；D项，SO2和O2生成SO3，必须在催化剂条件下才能反应，正确。
3．下列对SO2和SO3的叙述正确的是( )
A．通常条件下，都是无色气体，都易溶于水
B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸
C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现
D．都能跟碱溶液反应
答案 D
解析 在通常条件下，SO3是无色固体。SO2溶于水得到的是中强酸。SO2能使品红溶液褪色，加热时红色复现，SO3则不能。但SO2和SO3都是酸性氧化物，都能跟碱反应，故选D。
4．下列实验能证明SO2存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红溶液褪色 ④通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
A．都能证明 B.只有⑤能证明
C．③④⑤能证明 D .都不能证明
答案 B
解析 ①CO2也能使澄清石灰水变浑浊；②许多酸性气体都能使蓝色石蕊试纸变红；③Cl2也能使品红溶液褪色；④CO2与NaOH反应生成的Na2CO3，可与BaCl2反应，生成可溶于稀盐酸的白色沉淀；⑤通入溴水后使之褪色，说明该气体有还原性，再滴加Ba(NO3)2生成沉淀，说明被氧化成为SO，所以，此性质为SO2的性质。
5．下列说法正确的是( )
A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红试液、溴水、KMnO4、石蕊试液褪色
B．能使品红褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．SO2和Cl2等物质的量相遇在溶液中具有漂白能力
答案 B
解析 这道题是对有漂白性物质的漂白原理的综合考查。要正确解答本题，必须清楚常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色素化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色素而漂白。A选项中SO2使溴水、KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是漂白性，SO2不能使指示剂褪色。所以A选项错误；B选项正确，因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C选项错误，因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于加合型，活性炭属吸附型，漂白粉、Na2O2属氧化型；D选项也不正确，SO2和Cl2等物质的量相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，而失去漂白能力。
6．CO2气体中含少量SO2，欲得到干燥纯净的CO2，通过下图所示的洗气瓶，①②两瓶
中所装的试剂应该是( )
A．①NaOH；②浓H2SO4
B．①浓H2SO4；②NaOH
C. ①NaHCO3；②浓H2SO4
D．①浓H2SO4；②Na2CO3
答案 C
解析 饱和NaHCO3溶液可除去CO2中的SO2，然后除H2O。
7．要确定某无色混合气体中一定含有SO2和CO2，需要的最少试剂和滴加试剂的正确
顺序是：( )
①澄清石灰水 ②品红试液 ③溴水 ④高锰酸钾溶液
A．④① B.③① C.②③① D.②④②①
答案 D
8．下面(如图)是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢地通入气体X。若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Z_______________________________________________________。
分别可能是( )
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A B C D
X SO2 SO2 CO2 Cl2
Y 饱和NaHCO3 浓硫酸 溶液Na2SO3 NaHSO3饱和溶液
答案 A
解析 打开活塞时，品红溶液褪色，判断X中一定含有SO2气体。当关闭活塞时，气体X先通过溶液Y再进入后面的装置，品红溶液无变化，说明没有SO2气体，因此分析出
Y一定吸收了SO2气体，且生成了使澄清石灰水变浑浊的气体。
9．Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后，通入品红和BaCl2
的混合溶液中，观察到的现象是( )
①溶液很快褪色；②溶液不褪色；③出现沉淀；④不出现沉淀
A．①② B.①③ C.②③ D.②④
答案 C
解析 尽管潮湿的Cl2和SO2都有漂白作用，Cl2具有强的氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们会发生如下反应：Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl。这样两者等物质的量混合会完全丧失漂白作用，溶液不会褪色而生成的H2SO4和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。
10．为了验证二氧化硫能与水发生反应，请你来共同研究。
(1)甲同学用如右图所示的方法，将二氧化硫气体通入到紫色石蕊试液中，观察溶液颜色的变化。他得出：紫色石蕊试液会变 色，证明二氧化硫能与水反应。
(2)乙同学用紫色石蕊溶液将白色滤纸染成紫色，干燥后做成了四只紫色的小蝴蝶，然后分别进行如下实验：
①一只喷洒稀醋酸；
②一只喷洒水；
③一只直接放入盛有二氧化硫气体的集中瓶中；
④一只喷洒水后放入盛有二氧化硫气体的集气瓶中
在乙同学的实验中，紫色小蝴蝶不会变色的是 (填实验编号)。
(3)你觉得甲、乙同学的方案相比，哪个更好？ ，你的理由是
。
(4)你还有其他方案吗？如有，说出你的一种方案：
操作： 。
现象和结论：
。
(5)二氧化硫是一种有污染性的气体，为了防止污染，说出你设计出的一种处理尾气的方案： 。有关的离子方程式为 。
答案 (1)红 (2)②③ (3)乙同学 乙同学通过对比实验得出的结论更有说服力；SO2气体、水分别不能使紫色石蕊变红色，醋酸可使紫色石蕊变红色，而SO2气体只有与水接触后才能使紫色石蕊变红，说明SO2气体能与水反应，有酸生成 (4)将SO2气体通入水中，用pH试纸测其pH 若pH＜7，说明SO2气体能与水反应，有酸生成 (5)将尾气通入NaOH溶液中吸收，防止对空气的污染
2OH-+SO2SO＋H2O
11．有A、B两种常温下有刺激性气味的气体。将A(g)通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B(g)通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。将A(g)通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色；将B(g)通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色。将A(g)和B(g)按1∶1的体积比混合充分，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：
(1)写出A、B的化学式：A________，B________。
(2)写出A与NaOH(aq)反应的化学方程式：________________________________或________________________。
(3)写出B与NaOH(aq)反应的离子方程式：
。
(4)加热通入A(g)后变为无色的品红试液，现象是______________________；加热通入B(g)后变为无色的品红溶液，现象是______________。
答案 (1)SO2 Cl2
(2)2NaOH＋SO2Na2SO3＋H2O
NaOH＋SO2NaHSO3
(3)2OH－＋Cl2Cl－＋ClO－＋H2O
(4)变为红色 无明显变化
备课资源 A、B是两种有刺激性气味的气体，试根据下列实验事实填空：
A、B等物质的量Ba(OH)2 溶液H2O滴入Ba(OH)2恰好 沉淀完全AgNO3 溶液 白色
沉淀G
(1)推断AF各是什么物质(写化学式)
A________、B________、C________、D________、E________、F________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式：
__________________________________________。
答案 (1)Cl2 SO2 H2SO4 HCl BaSO3 BaSO4
(2)Cl2＋SO2＋2H2O4H＋＋SO＋2Cl－
解析 此题的突破口很多，关键是对Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl的反应比较熟悉。结合框图，B能与Ba(OH)2反应生成沉淀E，则B为SO2，A为Cl2；溶液D与AgNO3溶液反应生成白色沉淀G，则说明D为盐酸，沉淀F则为BaSO4。
第2课时 二氧化氮和一氧化氮 大气污染
【考点讲练】
1．对于NO2通入水中的反应，下列说法不正确的是( )
A．NO2是氧化剂，水是还原剂
B．NO2既是氧化剂，又是还原剂
C．3 mol NO2参加反应中转移的电子为2 mol
D．V L NO2溶于水后，剩余气体V/3 L
答案 A
解析 根据反应分析，只有氮元素的化合价有变化，所以，NO2既是氧化剂，又是还原剂，3 mol NO2反应转移的电子为2 mol，剩余气体的体积是NO2体积的1/3。
3 O2＋H2O2H 失去2×e－O3＋ 得到2e－O
方法技巧 (1)转移的电子数等于升高或降低的总价数，而不是两者之和。
(2)判断是否为氧化还原反应要看元素化合价是否有变化，判断氧化剂、还原剂要看元素化合价是升高还是降低。
2．盛有18 mLNO2、O2混合气体的试管倒立于水槽中，充分反应后剩余3 mL气体，则O2的体积可能为多少？
答案 6 mL或1.8 mL
解析 分析剩余气体的可能性，设V(O2)为反应的O2体积。
(1)若O2过量：4NO2＋O2＋2H2O4HNO3
41
V(O2)＝V(NO2)或V(NO2)＝4V(O2)
4V(O2)＋V(O2)＋3 mL＝18 mL
V(O2)＝3 mL
O2总体积＝3 mL＋3 mL＝6 mL
(2)若NO2剩余：3NO2＋H2O2HNO3＋NO
9 mL3 mL
4NO2＋O2＋2H2O4HNO3
4 1
V(O2)＋4V(O2)＋9 mL＝18 mL
V(O2)＝1.8 mL
误区警示 NO2与O2的体积比大于4∶1时，NO2过量，但剩余的气体却是NO，解题时应特别注意。
备课资源 向盛15 mL NO气体、倒立于水槽的试管中，通入O2，充分反应后，试管中剩余气体3mL，请问通入的O2体积可能是多少？
答案 9 mL或14.25 mL
解析 此题属于混合气体与水反应的计算，应分类讨论NO、O2分别过量时的情况。
(1)若NO过量，则剩余NO为3 mL.
4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O 4HNO3
4 mL3 mL
(15－3)mLV(O2)
V(O2)＝9 mL
(2)若O2过量，则剩余3 mL为O2。
4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O 4HNO3
4 mL 3 mL
15 mL V(O2)－3 mL
V(O2)＝14.25 mL
方法规律 可用电子守恒法计算
①若NO过量，则由电子守恒知：
4V(O2)＝(15－3)×(5－2) V(O2)＝9 mL
②若O2过量 则由电子守恒知：
4(V(O2)－3)＝15×(5－2) V(O2)＝14.25 mL。
备课资源 将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩
小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( )
A．5∶3 B.3∶5 C.3∶2 D.2∶3
答案 C
解析 设混合气体中NO2的体积为x。
差量法：
3NO2＋H2O2HNO3＋NO △V
3 mL1 mL3 mL－1 mL＝2 mL
x50 mL－30 mL＝20 mL
＝ x＝30 mL
则原混合气体中NO为50 mL－30 mL＝20 mL
所以：V(NO2)∶V(NO)＝30∶20＝3∶2
方法规律 根据化学方程式，运用差量法进行计算。
3．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全
民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A．推广使用燃煤脱硫技术，防止SO2污染
B．实施绿化工程，防治扬尘污染
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染
D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
答案 D
解析 石化燃料属不可再生资源并且它们的燃烧过程都会生成对大气产生污染的有害气体，如SO2等，因此不符合“蓝天工程”的要求。
技巧点拨 对于环境的治理，要从根本上解决，则需控制污染源，减少污染物的排放，
因此在答题时要从这一点出发去考虑分析，就比较容易得出正确结论。
【课时作业】
1．最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮
的叙述正确的是( )
A．一氧化氮是一种红棕色的气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
答案 C
解析 NO是一种无色、难溶于水的气体，常温下易与O2反应生成NO2。
2．下述做法能改善空气质量的是( )
A．以煤等燃料作为主要生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车
答案 B
解析 以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量空气污染物；私人汽车代替公交车会使汽油消耗量增加，带来的空气污染物增多，限制使用电动车会增加有害气体的排放，故只能选B。
3．Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，并荣获1998年诺贝尔医
学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是( )
A．NO可以是某些含低价氮物质的氧化产物
B．NO不是亚硝酸酐
C．NO可以是某些高价氮物质的还原产物
D．NO是红棕色气体
答案 D
解析 比NO中N元素化合价低的还有－3、＋1价，比NO中N元素化合价高的还有＋3、＋4、＋5价，所以A、C说法是正确的；而亚硝酸酐是N2O3；NO应该是无色气体。
4.
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如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体( )
A．可能是N2与NO2的混合气体
B．可能是O2与NO2的混合气体
C．可能是NO与N2的混合气体
D．只能是NO2一种气体
答案 B
5．同温同压下，在三支同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③HCl和N2。现将三支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩
余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是( )
A．V1＞V2＞V3 B.V1＞V3＞V2
C．V2＞V3＞V1 D.V3＞V1＞V2
答案 B
解析 设试管体积为6，(1)NO不与H2O反应，由反应3NO2＋H2O2HNO3＋NO知，3体积的NO2与H2O反应后，生成1体积NO，此时剩余NO的体积与原来气体的体积比为，共余4体积。(2)由反应4NO2＋O2＋2H2O4HNO3可知等体积的NO2与O2混合溶于水时O2过量，则剩余O2与原来总体积的比为，即共余体积。(3)N2不溶于水也不与水反应，HCl能够完全溶解于水，剩余气体体积为原来的一半，即3体积。显然剩余气体关系为V1＞V3＞V2。
备课资源 将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是( )
A．1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1
答案 C
解析 将试管倒立于水中，只有NO2和H2O反应，生成的NO与不反应的N2为剩余气体。设原气体的体积为V，设NO2的体积为x，根据差量法求解：
3NO2＋H2O2HNO3＋NO 体积减少
3 2
x
解得：x＝
故V(N2)＝V－＝
故＝
备课资源 已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下：
2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O
现有m mol NO2和n mol NO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其完全吸收无剩余气
体，现用浓度为a mol/L的NaOH溶液，则需此NaOH溶液的体积是( )
A. L B. L
C. L D. L
答案 D
解析 根据原子守恒解题。
6．把少量的NO2气体通入过量的小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有过氧化钠颗
粒的干燥管，最后收集到的气体是( )
A．O2 B.NO2
C．NO2和O2 D.CO2和NO
答案 C
解析 NO2气体与水反应生成HNO3和NO，HNO3与NaHCO3反应生成NaNO3、H2O和CO2。因此，通入过量的小苏打溶液得到的气体是NO和CO2的混合气体。此混合气体中的CO2能与Na2O2反应，生成Na2CO3和O2，而O2会氧化NO生成NO2。发生的反应如下：6NO2＋2H2O4HNO3＋2NO,4NaHCO3＋4HNO34NaNO3＋4H2O＋4CO2↑，4Na2O2＋4CO24Na2CO3＋2O2,2NO＋O22NO2。由于NO与O2之比为1∶1，氧气过量，故最后收集到的气体是NO2和O2。
备课资源
利用如图所示的装置收集以下7种气体：①H2 ②Cl2 ③O2 ④HCl ⑤NH3
⑥NO ⑦SO2 ⑧NO2
(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有 ，若由A口进气，可收集的气体有
。
(2)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有 ，
气体应由 口进入。
(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有 ，气体应由 口进入。
答案 (1)②③④⑦⑧ ①⑤ (2)①③⑥ A
(3)①②③④⑥⑦⑧ B
7．用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已做气密性检查；②除水外不能选用其他试剂)。
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正确的操作步骤是：
。
答案 在A中加满水，盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，由a导入NO气体，水通过b和c排入B中
解析 NO气体不溶于水，可用排水法收集，要注意操作步骤的先后顺序，仪器组装的顺序一般是从左到右、从下到上。在A中加满水后的操作要注意a、b进出气的方向不能接反。
备课资源 汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上将一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，将促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
(1)汽车尾气中NO的来源是________。
A．汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物
B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C．是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物。
D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
(2)写出CO与NO反应的化学方程式： 。
(3)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是 。
(4)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有____(多选)( )
A．开发氢能源B.使用电动车
C．限制车辆行驶D.使用乙醇汽油
答案 (1)C (2)2CO＋2NO催化剂2CO2＋N2
(3)SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾 (4)ABD
解析 在催化剂作用下把CO和NO都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体，即转化为N2和CO2：2NO＋2CO催化剂N2＋2CO2。同时SO2催化氧化为SO3，产生硫酸酸雾，从而提高了空气的酸度。控制城市空气污染源的主要方法是减少煤和汽油的使用。
8．将V mL NO和NO2的混合气体通过足量的水，充分反应后，得到一定体积的无色气体A。将此无色气体A与等体积的氧气混合，充分反应后，再通过足量的水，充分反应后还能收集到5 mL无色气体(以上气体体积均在相同状况下测定)。试回答：
(1)A是__________，其体积为______mL。
(2)计算确定V的取值范围：____________。
答案 (1)NO 20 (2)20
4NO＋3O2＋2H2O4HNO3
依题意收集到5 mL气体为O2
因NO与O2等体积混合，则NO为20 mL
若V mL全部为NO，则为20 mL
若V mL全部为NO2，则为60 mL现V mL是NO和NO2的混合气体，所以20