二氧化硫

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+H₂OH₂SO₃

SO₂与CO₂性质的比较

名称	CO₂	SO₂
与H₂O反应	CO₂+H₂OH₂CO₃	SO₂+H₂OH₂SO₃
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＋O₂2 SO₃

（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+11O₂2Fe₂O₃+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

请大家看课本P₁₂₈进行总结。

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+O₂2H₂SO₄

NO_xHNO₃

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、（2000·全国·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、（2000•上海•3）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、（2002·苏豫·22）高温下硫酸亚铁发生如下反应：

2FeSO₄Fe₂O₃+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.BaS

C.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、（2000·全国·23）某学生课外活动小组利用下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0.02 mg·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.BaSO₄ B.FeS

C.BaSO₃ D.S

5.常温下，向20 L真空容器内通入a mol硫化氢和b mol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.24.5 g·L^－1 B.14.4 g·L^－1

C.8 g·L^－1 D.5.1 g·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∶1 B.1∶2

C.1∶3 D.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.①③④ B.②③④

C.②④③ D.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∶2 B.3∶5

C.8∶11 D.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n mol Na₂SO₃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m g，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a g样品，将其溶解后，

加入足量BaCl₂溶液，可得干燥的沉淀b g。

(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，V L真空容器内通入n mol SO₂和m mol H₂S。

（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48 g，则n＋m的值是多少？

16.（8分）（吉林省调研题）已知273℃，1.01×10⁵ Pa时，1 mol气体所占的体积为

44.8 L。现将此条件下V₁ L SO₂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V₂ L。所得气体用含a mol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.BD 2.B 3.D 4.A 5.B 6.AC 7.D 8.AC 9.B

10.解析：SO₂ ＋ 2NaOH===Na₂SO₃＋H₂O

3 mol 6 mol 3 mol

SO₂ ＋ NaOH===NaHSO₃

5 mol 5 mol 5 mol

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）a h i b c f g d

（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）16 m （3）3

16.（1）a= （2）a= （3）