第二节 二氧化硫
一、二氧化硫结构 1.化合价:
(1)SO2分子中S元素的化合价为___价,处于硫元素各种化合价的____价态,所以 SO2在氧化还原反应中硫元素的化合价既可___,又可___,即 SO2既可___电子表现___性,又可___电子表现___性。 (2) SO2中的硫元素失去电子得到产物中硫元素的化合价为___价,产物表示形式一般为___或___。
(3)根据化合价变化规律,写出下列有关 SO2参加的氧化还原反应方程式: ① SO2和H2S:
② SO2通入溴水中使其褪色: ③ SO2和O2: 。
2. SO2是__性氧化物,能跟___或____性物质发生反应。 (1)写出 SO2跟NaOH溶液、CaO反应的化学方程式:
(2) SO2通人澄清石灰水中产生的现象跟CO2通入澄清石灰水中产生的现象相同,都是先____,继续通入_______,试写出 SO2发生的有关反应的离子方程式。 二、二氧化硫的物理性质
1.颜色____,常温常压下的状态_____,气味______ 。
2.密度:① SO2的密度比空气____,原因是_____。标准状况下 SO2的密度为______。
②实验室制取 SO2气体要用向____排空气法收集。
3.沸点: SO2的沸点为___-10℃,这个温度我国大部分地区在冬季很容易达到,因此 SO2易___。
4.溶解性:(1) SO2___溶于水,在常温常压下1体积水大约能溶解___体积的SO2。因此实验室制取SO2气体___用排水法收集。 (2)下列气体在水中的溶解性(相同条件)由大到小的顺序为___。 SO2、 CO2、HCl、H2S、C12、O2
(3)课本实验6—1中,水进入盛 SO2气体的试管的原因是___。 5.毒性: SO2是一种___毒的气体。 三、化学性质
1.二氧化硫与水的反应:(1)[实验6-1]的现象为___ (2)实验说明___;事实体现的原理:___。 (3)亚硫酸的特点为:___
(4) SO2溶于水后其水溶液能够导电,则说明 SO2是电解质。这种说法对吗?为什么?
(5) H2 SO3在水溶液中电离的方程式为:
(6)实验室制取 SO2气体时检验 SO2是否集满的方法是__ 2.二氧化硫与O2的反应:
(1) SO2能被 O2___生成___,而___在___条件下又分解生成 SO2和
O2。因此该反应也是一个___反应。反应的化学方程式为___。 (2) SO3的性质:① SO3是一种___色___体,熔点为___;
② SO3能与H2O反应生成___,同时放出大量的___,反应方程式为___。工业上常利用以上两个反应制造___。
③ SO3是一种___性氧化物,能跟___或___性物质反应。 SO3跟NaOH反应的化学方程式为___ 3.二氯化硫的漂白性: (1)[实验6—2]的现象为___ (2)该实验说明___。 (3) SO2漂白的原理是___
(4)褪色后的溶液加热又变成红色的原因是___
(5)氯水、漂白粉、Na2O2、木炭、SO2都能使品红试液褪色.其褪色原理相同吗?试分析。
(6)试解释:用 SO2漂白过的草帽辫日久又渐渐变成黄色。
(7)把 SO2气体和C12气分别通入到紫色石蕊试液中。紫色石蕊试液各自有何变化?现象相同吗?试解释原因。
(8)将 SO2通入到溴水和KMnO4酸性溶液中都褪色,是利用 SO2的漂白性吗?为什么?
(9)Cl2和 SO2都能使品红溶液褪色,但将等物质的量混合的C12和SO2的混合气体通人品红溶液中却没有褪色。请你给出合理的解释。 (10)如何检验CO2气体中混有 SO2气体?
(11)如何检验SO2气体中混有 CO2气体? 四、二氧化硫的污染
1.二氧化硫有毒,它对人体的直接危害是:___,严重时还会使人___。
2.二氧化硫对大气的污染后果是形成酸雨,酸雨是指溶有___和___的雨水,酸雨的pH___;正常雨水的pH约为___,不显中性的原因是___
3.空气中的SO2主要来源于三个方面:①___;②___;③___ 参考答案:一、1.(1)+4 中间 升高 降低 得 氧化 失、还原 (2)+6、SO3 H2SO4 (3)SO2+2H2S=3S+2H2O SO2+Br2+2H2O= H2SO4+HBr 2SO2+ O2=2 SO3 2.酸 酸 酸
(1)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(2)产生白色沉淀 沉淀又消失 二、1.无色 气态 刺激性
2.①大 相对分子质量比空气平均相对分子质量大、 2.86g/L ②上3.低于、液化 4.(1)易 40 不
(2)HCl> SO2> H2S> C12> CO2> O2 (3)SO2溶于水后使试管内压强减小 5.有
三、1.(1)紫色石蕊试液变红 (2)生成酸 SO2+ H2O= H2SO3 (3)不稳定的二元弱酸 (4)不对 H2SO3是电解质 (5)H2SO3=H+HSO3
+
-
(6)湿润的蓝色石蕊试纸变红
2.(1)氧化 SO3 SO3 该条件 可逆 (2) ①无色 固 16.8℃ ②H2SO4 热
SO3+H2O=H2SO4 H2SO4 ③酸 碱 碱
SO3+2NaOH= Na2SO4+H2O 3.(1)品红试液褪色 (2)SO2具有漂白作用
(3)与某些有色物质化合成无色物质 (4)化合成无色物质不稳定,分解 (5)不一样
(6)化合成无色物质不稳定,分解
(7)SO2变红 C12先变红后褪色 (8)不是 是发生氧化还原反应 (9)SO2与 C12恰好完全反应 (10)通入品红溶液
(11)先通入KMnO4酸性溶液,再通入品红溶液,最后通入澄清石灰水 四、1.呼吸道疾病 死亡 2.硫的氧化物 氮的氧化物 小于5.6 5.6 溶解了二氧化碳
3.化石燃料的燃烧 含硫矿石的冶炼 硫酸工厂的废气 【例1】SO2是有毒的气体,是大气污染物,因此在实验室中做SO2性质实验后残留气体必须进行尾气处理,其装置如图,请回答这套装置中小漏斗所起的作用,并简述其原理。
【解析】注意观察小漏斗的特点;与水接触面与导管相比较大,要善于联系常规方法,找出不同点,这里考查了思维的敏捷性,知识的广泛性。气体连通器所涉及知识大多与压强有关。因此应从这方面进行思考和解题。答案:小漏斗作用:扩大吸收气体的面积;防止倒吸。
【点拨】防止倒吸的原理:因SO2易溶于水,当SO2溶于水时,漏斗内形成负压,漏斗内液面上升;当液面上升至使漏斗液面与烧杯
液面分离时,由于重力作用漏斗内目体回流到烧杯中,如此反复。
【例2】能与SO2气体起反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤H2SO4 ⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.只有① B.①④⑤ C.④⑥⑦ D.①④⑦ 【解析】有关反应为:
①Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4 ②SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O ③SO2+Ca(OH)2=CaSO3 ↓+H2O ④SO2+(NH4)2CO3=Na2SO3+CO2↑ ⑤SO2+H2SO4→不反应 ⑥SO2+2H2S=3S↓+2H2O ⑦H2O+SO2+Na2SO3=2NaHSO3
对照题意,符合条件的有①④⑦,故答案为D。 答案:D
【点拨】掌握二氧化硫的化学性质,熟悉二氧化硫与各种物质反应的情况。
【例3】检验SO2气体中是否含有CO2应采用的方法是( )。
A.通过澄清石灰水
B.先通过NaHCO3溶液,再通过澄清石灰水 C.通过品红溶液
D.先通过足量的溴水,再通过澄清石灰水
【解析】由于SO2和CO2均属于酸性氧化物,都能与Ca(OH)2反应生成难溶于水的CaSO3和CaCO3沉淀而使石灰水变浑浊。若通入的气体过量时,沉淀又都能转化为溶于水的酸式盐而消失,所以通过澄清石灰水无法检验出SO2中的CO2。
若先通过NaHCO3溶液,因H2SO3的酸性比H2CO3强,所以SO2能与 NaHCO3溶液反应而生成CO2,再通入澄清石灰水肯定变浑浊,无法判断原气体中是否有CO2存在。
若通过品红溶液,因SO2有漂白性,品红溶液肯定褪色,只能证明SO2的存在,无法确定CO2是否存在。若先通入足量的溴水,因为Br2有强氧化性,能将 SO2氧化发生如下反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr而将SO2除去,而 CO2与溴水不反应。再通入澄清石灰水中,若有CO2存在,石灰水一定会变浑浊,否则无二氧化碳存在。 答案:D
【点拨】物质的鉴别、分离、提纯是化学学习的重点内容之一,它
要求学生具有扎实的基本功,灵活运用基础知识。 【例4】C12和SO2都具有漂白作用,若将等物质的量的这两种气体混和后通人品红和BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是( )。
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
【解析】尽管潮湿的C12和SO2都具有漂白作用,但Cl2具有强的氧化性,而 SO2具有还原性,若同时使用,它们将会发生如下反应:
C12+SO2+2H2O=H2SO4+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会和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色BaSO4沉淀。 答案:C。
【点拨】本题最容易发生的错误是部分同学忽视了两者的反应,误认为两者混合后漂白粉作用增强,溶液很快褪色,且溶液不出现白色沉淀。
【例5】(1)为防止酸雨,降低燃烧时向大气排放SO2的含量,工业上将生石灰和含硫的煤混合,请写出煤燃烧时有关“固硫”(不使硫化物进入大气)反应的两个化学方程式_______ 。
(2)某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2,先用石灰浆液吸收SO2,然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏CaSO4·2H2O。写出反应的两个化学方程式____,______。
【解析】SO2是酸性气体,可以跟生石灰或石灰浆液中的Ca(OH)2反应生成CaSO3,CaSO3中硫元素的化合价为+4价,与Na2SO3的性质相似,具有还原性,可进一步被氧化成CaSO4。 答案:(1)CaO+SO2=CaSO3,2CaSO3+O2=2CaSO4
(2)SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O
【点拨】关键在于理解SO2和CaSO4的性质。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容