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第一单元|含硫化合物的性质
第1课时 二氧化硫的性质和应用
(一)硫
硫的存在形式 在自然界中硫元素有 态和 态两种存在形式, 态的硫主要存在于火山喷口的岩层中,其中 态的硫主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中还含有硫的氢化物和氧化物等,此外化石燃料中也存在硫元素
物理 性质 俗名 颜色 状态 硬度 密度 溶解度
_____ ___色或_____色 固体 质地 , 易研成粉末 比水___ ___溶于水,微溶于酒精, 溶于CS2
游离
化合
化合
游离
硫黄
黄
淡黄
脆
大
难
易
蓝紫
SO2
续表
(二)二氧化硫
物理性质 颜色 气味 毒性 密度 水溶性
—色 气味 ______ 比空 气___ ___溶于水
(体积比为1∶40)
化学性质 性质实验 实验操作 实验现象 结论
实验 1 向充有SO2气体的针筒内吸入少量水,测水溶液的pH 溶液的pH___7 SO2与水反应生成的H2SO3显___性
无
刺激性
有毒
大
易
<
酸
化学性质 性质实验 实验2 向SO2水溶液中依次滴加BaCl2溶液、H2O2溶液,放置片刻后再加盐酸 滴入BaCl2溶液 _______现象,加入H2O2后产生 ,加盐酸沉淀不溶解 SO2具有______ 性,在水溶液中易被H2O2氧化生成_____
实验3 向SO2水溶液中滴加品红溶液,振荡并加热 品红 ,加热又恢复 色 SO2具有 性,但漂白效果不稳定
续表
无明显
白色沉淀
还原
硫酸
褪色
红
漂白
化学性质 化学性质 与水反应 SO2+H2O??H2SO3(亚硫酸)。亚硫酸属于 酸
漂白性 能使品红褪色,加热后恢复原色
还原性 H2SO3的还原性
2H2SO3+O2=== ;
H2SO3+H2O2=== 。
SO2有还原性,可以被某些氧化剂氧化
SO2的 应用 作漂白剂:漂白纸浆或草编织物、制备食糖时用SO2对糖汁熏制脱色等
作防腐剂:葡萄酒中加入少量SO2抑制细菌生长,延长保存时间
作抗氧化剂:制作干果时加入SO2防止氧化
弱
2H2SO4
H2SO4+H2O
续表
[微思考]
①如何区分氯气漂白过的品红溶液和二氧化硫漂白过的品红溶液?
②若将二氧化硫通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液是否先变红后褪色?
续表
提示:氯气漂白过的品红溶液加热不能再恢复原色,但是二氧化硫漂白过的品红溶液加热却能恢复原色。
提示:二氧化硫只能使紫色石蕊试液变红,不能使之褪色。
[新知探究(一)]
二氧化硫与二氧化碳的性质比较
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.二氧化硫与二氧化碳的性质比较
(1)物理性质
SO2 CO2
相同点 常温下,都是无色气体,密度都大于空气
不 同 点 气味 刺激性气味 无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶于水 能溶于水
(2)化学性质
续表
2.SO2和CO2的鉴别方法
试剂 操作 现象与结论
品红溶液 将气体分别通入品红溶液中 品红溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2
酸性KMnO4 溶液 将气体分别通入酸性KMnO4溶液中 KMnO4紫色溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
溴水 (或氯水) 将气体分别通入溴水(或氯水)中 溴水(或氯水)褪色的是SO2,无变化的是CO2
氢硫酸 将气体分别通入氢硫酸溶液中 产生黄色浑浊的是SO2,无变化的是CO2
如何设计实验,检验CO2、SO2同时存在?
提示:
[跟踪训练]
1.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是 ( )
①澄清石灰水 ②氯水 ③酸性KMnO4溶液 ④品红溶液
A.除①以外 B.①②③
C.①②④ D.全部
解析:SO2 和CO2 都属于酸性氧化物,它们与石灰水反应的现象相同,澄清石灰水不能区别SO2和CO2;SO2 具有还原性,能被酸性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,所以可用②、③、④来区别SO2 和CO2。
答案:A
2. CO2气体中含少量SO2,欲用如图所示装置得到干燥纯净的CO2,则下列叙述正确的是 ( )
A.先让混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
B.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
C.先让混合气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②,再通过盛有NaOH溶液的洗气瓶①
D.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶②,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶①
解析:从此装置的导管长短来看,气体流向应为从右向左,故排除A、B项;再遵循先除杂后干燥的原则,亚硫酸的酸性大于碳酸,应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫,同时二氧化硫与碳酸氢钠反应又生成了二氧化碳,干燥气体选用浓硫酸,故D正确。
答案:D
[新知探究(二)]
二氧化硫的漂白作用
[探究与创新能力]
[探究活动]
如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中生成SO2。请描述各处现象,并给出合理解释,说明哪些能够说明二氧化硫具有漂白性。
序号 现象 解释
a
b
c
d
e
提示:a处橙黄色褪去,因为溴水被二氧化硫还原,说明SO2的还原性强于溴离子,不能说明二氧化硫具有漂白性。
b处变为红色,因为SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,不能说明二氧化硫具有漂白性。
c处蓝色褪去,因为碘被二氧化硫还原,说明SO2的还原性强于碘离子,不能说明二氧化硫具有漂白性。
d处红色褪去,能够说明二氧化硫具有漂白性。
e处红色变浅,因为SO2是酸性氧化物,与NaOH反应,所以红色变浅,不能说明二氧化硫具有漂白性。
[生成认知]
1.二氧化硫和新制氯水的漂白作用比较
SO2 新制氯水(Cl2通入水溶液中)
漂白原因 SO2能与某些有色物质结合成不稳定无色物质 Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性,可以将有色物质氧化成无色物质
漂白效果 不稳定,加热能恢复 稳定
漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质
与有机色质作用实例 品红褪色,紫色石蕊试液变红色 品红褪色,紫色石蕊试液先变红,
后褪色
混合作用 SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,各自漂白作用大大减弱
2.常见的漂白剂及漂白原理
类型 吸附型 氧化型 化合型
物质 活性炭 氯气、漂白粉 (液)、次氯酸 二氧化硫
漂白原理 吸附漂白 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 与有色物质化合生成不稳定的无色物质
变化类别 物理变化 氧化还原反应 化学变化
漂白特点 不可逆 加热恢复原色
能漂白的 物质 一般用于溶液 漂白 可漂白所有有机色质 具有选择性,如品红、棉、麻、纸浆等
银耳的营养价值很高,售价却很便宜,有着“平价燕窝”的美誉。银耳又称为白木耳,是一种真菌类的食物。很多营养学家发现,银耳中含有很多的多糖,有抵抗血栓形成的功能,对保护心血管的作用非常大。所以患有高血压、动脉硬化还有高血脂的人群,常吃银耳会非常的好。但有些银耳使用二氧化硫进行过度漂白,导致银耳中的二氧化硫普遍超标。食用过白银耳可能会阻碍人体对钙质的吸收,会对肝脏和肾脏的代谢功能造成损伤,最好选择是稍微有点偏黄的银耳。
[跟踪训练]
1.下列说法正确的是 ( )
A.因为二氧化硫具有漂白性,所以它能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是二氧化硫
C.二氧化硫、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色,其原理相同
D.二氧化硫使红色的含有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
解析:二氧化硫使高锰酸钾褪色是因为其具有还原性,A错误;二氧化硫、次氯酸、活性炭都具有漂白性,都能够使品红褪色,B正确;漂白粉、过氧化钠具有强氧化性,活性炭具有吸附性,SO2与有色物质化合体现其漂白性,则漂白原理不同,C错误;SO2和NaOH溶液反应,体现了其酸性氧化物的性质,D错误。
答案:B
2.SO2和Cl2均可用于工业漂白,对于二者的说法正确的是 ( )
A.利用SO2的漂白性可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.漂白粉是一种混合物,其有效成分是Ca(ClO)2
C.为便于储存和使用,可用液氯代替氯水漂白干燥棉布上的有色物质
D.为增强漂白效果,可将等物质的量的SO2和Cl2混合使用以达到增强漂白效果的目的
解析:二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,体现二氧化硫具有还原性,A错误;漂白粉的主要成分为氯化钙、次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,B正确;液氯不具有漂白性,则不能用液氯代替氯水漂白干燥棉布上的有色物质,C错误;等物质的量的SO2和Cl2混合反应生成盐酸和硫酸,无漂白效果,D错误。
答案:B
3.如图所示装置可用于收集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 紫色石蕊溶液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性,没有漂白性
解析:酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色体现了SO2的还原性,A错误;SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性,B正确;SO2是酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,C错误;SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液变红,说明SO2的水溶液具有酸性,但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,故石蕊溶液变红后不褪色,但不能说明SO2没有漂白性,D错误。
答案:B
赢微点——内化学科素养
比较法理解SO2与CO2性质
比较两种或多种物质的相同点或不同点,找到切入点,通过对比深刻理解,加强记忆。如CO2与SO2的比较,相同点从物质类别入手,不同点从C和S元素的化合价入手。比较几种物质的漂白性从漂白原理和是否可逆入手。
[应用体验]
1.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体,可选用的试剂是 ( )
A.饱和食盐水 B.氢氧化钠溶液
C.足量澄清石灰水 D.饱和碳酸氢钠溶液
解析:二者均不能与饱和食盐水反应;二者都能与氢氧化钠溶液、石灰水反应;亚硫酸的酸性强于碳酸,可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫气体。
答案:D
2.下列说法正确的是 ( )
A.将CO2、SO2气体分别通入溴水中,溴水都褪色
B.将CO2、SO2气体分别通入Ba(OH)2溶液中,都有白色沉淀生成
C.将CO2、SO2气体分别通入BaCl2溶液中,都有白色沉淀生成
D.将CO2、SO2气体分别通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中,都有白色沉淀生成
解析:SO2、CO2都是酸性氧化物,能与碱Ba(OH)2溶液反应而分别生成BaSO3、BaCO3沉淀,与BaCl2溶液都不反应;SO2具有还原性,能使溴水褪色,能与硝酸反应产生SO,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,而CO2不具有还原性,与溴水、硝酸酸化的BaCl2溶液不反应。
答案:B
3.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:等物质的量的Cl2和SO2在水溶液中发生反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,生成的产物没有漂白性,品红溶液不褪色,而生成的H2SO4会和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。
答案:C
练好题——渗透核心价值
1.银耳本身为淡黄色,某地出产一种雪耳,颜色洁白如雪,其制作过程如下:将银耳堆放在密封状况良好的塑料棚内,在棚的一端支一口锅,锅内放硫黄,加热使硫黄熔化并燃烧,两天左右雪耳就制成了。雪耳炖不烂,且对人体有害,制作雪耳利用的是 ( )
A.硫的还原性 B.硫的漂白性
C.二氧化硫的还原性 D.二氧化硫的漂白性
解析:硫黄熔化燃烧,生成二氧化硫,二氧化硫的漂白性使淡黄色的银耳洁白如雪。
答案:D
2.(选自人教版新教材P10)下列关于SO2的叙述正确的是 ( )
A.SO2是无色、无臭、有毒的气体
B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
D.SO2有毒,不能用作食品添加剂
解析:SO2有刺激性气味;SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3;在严格控制用量的情况下,SO2可被添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。
答案:C
3.用如图装置进行SO2气体性质实验,请回答:
(1)仪器D的名称是________________________。
(2)实验过程中,仪器A中的实验现象是_________________________________。
(3)写出仪器C中发生氧化还原反应的离子方程式:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
解析:(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质,SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应,此时利用的是SO2水溶液呈酸性。(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应,利用的是其还原性,而不是漂白性。
答案:(1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
““四翼”检测评价”见““四翼”检测评价(十五)”
(单击进入电子文档)第一单元含硫化合物的性质
第1课时 二氧化硫的性质和应用
(一)硫
硫的存在形式 在自然界中硫元素有游离态和化合态两种存在形式,游离态的硫主要存在于火山喷口的岩层中,其中化合态的硫主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中还含有硫的氢化物和氧化物等,此外化石燃料中也存在硫元素 [微点拨]①粘在试管内壁的硫可以用二硫化碳溶解除去。②硫单质与氧气无法直接生成三氧化硫。③二氧化硫属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的性质。
物理性质 俗名 颜色 状态 硬度 密度 溶解度
硫黄 黄色或淡黄色 固体 质地脆,易研成粉末 比水大 难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
化学性质 硫与氧气的反应现象 产生明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体SO2
反应的化学方程式:S+O2SO2
(二)二氧化硫
物理性质 颜色 气味 毒性 密度 水溶性 [微思考]①如何区分氯气漂白过的品红溶液和二氧化硫漂白过的品红溶液?提示:氯气漂白过的品红溶液加热不能再恢复原色,但是二氧化硫漂白过的品红溶液加热却能恢复原色。②若将二氧化硫通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液是否先变红后褪色?提示:二氧化硫只能使紫色石蕊试液变红,不能使之褪色。
无色 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水(体积比为1∶40)
化学性质 性质实验 实验操作 实验现象 结论
实验1 向充有SO2气体的针筒内吸入少量水,测水溶液的pH 溶液的pH<7 SO2与水反应生成的H2SO3显酸性
实验2 向SO2水溶液中依次滴加BaCl2溶液、H2O2溶液,放置片刻后再加盐酸 滴入BaCl2溶液无明显现象,加入H2O2后产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解 SO2具有还原性,在水溶液中易被H2O2氧化生成硫酸
实验3 向SO2水溶液中滴加品红溶液,振荡并加热 品红褪色,加热又恢复红色 SO2具有漂白性,但漂白效果不稳定
化学性质 与水反应 SO2+H2O??H2SO3(亚硫酸)。亚硫酸属于弱酸
漂白性 能使品红褪色,加热后恢复原色
还原性 H2SO3的还原性2H2SO3+O2===2H2SO4;H2SO3+H2O2===H2SO4+H2O。SO2有还原性,可以被某些氧化剂氧化
SO2的应用 作漂白剂:漂白纸浆或草编织物、制备食糖时用SO2对糖汁熏制脱色等
作防腐剂:葡萄酒中加入少量SO2抑制细菌生长,延长保存时间
作抗氧化剂:制作干果时加入SO2防止氧化
[新知探究(一)]
二氧化硫与二氧化碳的性质比较
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.二氧化硫与二氧化碳的性质比较
(1)物理性质
SO2 CO2
相同点 常温下,都是无色气体,密度都大于空气
不同点 气味 刺激性气味 无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶于水 能溶于水
(2)化学性质
SO2 CO2
与水的反应 SO2+H2O??H2SO3 CO2+H2O??H2CO3
与碱的反应 SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
弱氧化性 SO2+2H2S===3S↓+2H2O CO2+C2CO
还原性 2SO2+O2??2SO3,二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化。X2+SO2+2H2O===H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I) 无
漂白性 有 无
对环境的影响 形成酸雨 引起温室效应
2.SO2和CO2的鉴别方法
试剂 操作 现象与结论
品红溶液 将气体分别通入品红溶液中 品红溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2
酸性KMnO4溶液 将气体分别通入酸性KMnO4溶液中 KMnO4紫色溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
溴水(或氯水) 将气体分别通入溴水(或氯水)中 溴水(或氯水)褪色的是SO2,无变化的是CO2
氢硫酸 将气体分别通入氢硫酸溶液中 产生黄色浑浊的是SO2,无变化的是CO2
如何设计实验,检验CO2、SO2同时存在?
提示:
流程设计 检验SO2 除去SO2 检验CO2
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 不褪色 变浑浊
[跟踪训练]
1.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清石灰水 ②氯水 ③酸性KMnO4溶液 ④品红溶液
A.除①以外 B.①②③
C.①②④ D.全部
解析:选A SO2 和CO2 都属于酸性氧化物,它们与石灰水反应的现象相同,澄清石灰水不能区别SO2和CO2;SO2 具有还原性,能被酸性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,所以可用②、③、④来区别SO2 和CO2。
2.CO2气体中含少量SO2,欲用如图所示装置得到干燥纯净的CO2,则下列叙述正确的是( )
A.先让混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
B.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
C.先让混合气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②,再通过盛有NaOH溶液的洗气瓶①
D.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶②,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶①
解析:选D 从此装置的导管长短来看,气体流向应为从右向左,故排除A、B项;再遵循先除杂后干燥的原则,亚硫酸的酸性大于碳酸,应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫,同时二氧化硫与碳酸氢钠反应又生成了二氧化碳,干燥气体选用浓硫酸,故D正确。
[新知探究(二)]
二氧化硫的漂白作用
[探究与创新能力]
[探究活动]
如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中生成SO2。请描述各处现象,并给出合理解释,说明哪些能够说明二氧化硫具有漂白性。
序号 现象 解释
a
b
c
d
e
提示:a处橙黄色褪去,因为溴水被二氧化硫还原,说明SO2的还原性强于溴离子,不能说明二氧化硫具有漂白性。
b处变为红色,因为SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,不能说明二氧化硫具有漂白性。
c处蓝色褪去,因为碘被二氧化硫还原,说明SO2的还原性强于碘离子,不能说明二氧化硫具有漂白性。
d处红色褪去,能够说明二氧化硫具有漂白性。
e处红色变浅,因为SO2是酸性氧化物,与NaOH反应,所以红色变浅,不能说明二氧化硫具有漂白性。
[生成认知]
1.二氧化硫和新制氯水的漂白作用比较
SO2 新制氯水(Cl2通入水溶液中)
漂白原因 SO2能与某些有色物质结合成不稳定无色物质 Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性,可以将有色物质氧化成无色物质
漂白效果 不稳定,加热能恢复 稳定
漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质
与有机色质作用实例 品红褪色,紫色石蕊试液变红色 品红褪色,紫色石蕊试液先变红,后褪色
混合作用 SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,各自漂白作用大大减弱
2.常见的漂白剂及漂白原理
类型 吸附型 氧化型 化合型
物质 活性炭 氯气、漂白粉(液)、次氯酸 二氧化硫
漂白原理 吸附漂白 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 与有色物质化合生成不稳定的无色物质
变化类别 物理变化 氧化还原反应 化学变化
漂白特点 不可逆 加热恢复原色
能漂白的物质 一般用于溶液漂白 可漂白所有有机色质 具有选择性,如品红、棉、麻、纸浆等
银耳的营养价值很高,售价却很便宜,有着“平价燕窝”的美誉。银耳又称为白木耳,是一种真菌类的食物。很多营养学家发现,银耳中含有很多的多糖,有抵抗血栓形成的功能,对保护心血管的作用非常大。所以患有高血压、动脉硬化还有高血脂的人群,常吃银耳会非常的好。但有些银耳使用二氧化硫进行过度漂白,导致银耳中的二氧化硫普遍超标。食用过白银耳可能会阻碍人体对钙质的吸收,会对肝脏和肾脏的代谢功能造成损伤,最好选择是稍微有点偏黄的银耳。
[跟踪训练]
1.下列说法正确的是( )
A.因为二氧化硫具有漂白性,所以它能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是二氧化硫
C.二氧化硫、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色,其原理相同
D.二氧化硫使红色的含有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
解析:选B 二氧化硫使高锰酸钾褪色是因为其具有还原性,A错误;二氧化硫、次氯酸、活性炭都具有漂白性,都能够使品红褪色,B正确;漂白粉、过氧化钠具有强氧化性,活性炭具有吸附性,SO2与有色物质化合体现其漂白性,则漂白原理不同,C错误;SO2和NaOH溶液反应,体现了其酸性氧化物的性质,D错误。
2.SO2和Cl2均可用于工业漂白,对于二者的说法正确的是( )
A.利用SO2的漂白性可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.漂白粉是一种混合物,其有效成分是Ca(ClO)2
C.为便于储存和使用,可用液氯代替氯水漂白干燥棉布上的有色物质
D.为增强漂白效果,可将等物质的量的SO2和Cl2混合使用以达到增强漂白效果的目的
解析:选B 二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,体现二氧化硫具有还原性,A错误;漂白粉的主要成分为氯化钙、次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,B正确;液氯不具有漂白性,则不能用液氯代替氯水漂白干燥棉布上的有色物质,C错误;等物质的量的SO2和Cl2混合反应生成盐酸和硫酸,无漂白效果,D错误。
3.如图所示装置可用于收集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 紫色石蕊溶液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性,没有漂白性
解析:选B 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色体现了SO2的还原性,A错误;SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性,B正确;SO2是酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,C错误;SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液变红,说明SO2的水溶液具有酸性,但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,故石蕊溶液变红后不褪色,但不能说明SO2没有漂白性,D错误。
赢微点——内化学科素养
比较法理解SO2与CO2性质
比较两种或多种物质的相同点或不同点,找到切入点,通过对比深刻理解,加强记忆。如CO2与SO2的比较,相同点从物质类别入手,不同点从C和S元素的化合价入手。比较几种物质的漂白性从漂白原理和是否可逆入手。
[应用体验]
1.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体,可选用的试剂是( )
A.饱和食盐水 B.氢氧化钠溶液
C.足量澄清石灰水 D.饱和碳酸氢钠溶液
解析:选D 二者均不能与饱和食盐水反应;二者都能与氢氧化钠溶液、石灰水反应;亚硫酸的酸性强于碳酸,可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫气体。
2.下列说法正确的是( )
A.将CO2、SO2气体分别通入溴水中,溴水都褪色
B.将CO2、SO2气体分别通入Ba(OH)2溶液中,都有白色沉淀生成
C.将CO2、SO2气体分别通入BaCl2溶液中,都有白色沉淀生成
D.将CO2、SO2气体分别通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中,都有白色沉淀生成
解析:选B SO2、CO2都是酸性氧化物,能与碱Ba(OH)2溶液反应而分别生成BaSO3、BaCO3沉淀,与BaCl2溶液都不反应;SO2具有还原性,能使溴水褪色,能与硝酸反应产生SO,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,而CO2不具有还原性,与溴水、硝酸酸化的BaCl2溶液不反应。
3.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:选C 等物质的量的Cl2和SO2在水溶液中发生反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,生成的产物没有漂白性,品红溶液不褪色,而生成的H2SO4会和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。
练好题——渗透核心价值
1.银耳本身为淡黄色,某地出产一种雪耳,颜色洁白如雪,其制作过程如下:将银耳堆放在密封状况良好的塑料棚内,在棚的一端支一口锅,锅内放硫黄,加热使硫黄熔化并燃烧,两天左右雪耳就制成了。雪耳炖不烂,且对人体有害,制作雪耳利用的是( )
A.硫的还原性 B.硫的漂白性
C.二氧化硫的还原性 D.二氧化硫的漂白性
解析:选D 硫黄熔化燃烧,生成二氧化硫,二氧化硫的漂白性使淡黄色的银耳洁白如雪。
2.(选自人教版新教材P10)下列关于SO2的叙述正确的是( )
A.SO2是无色、无臭、有毒的气体
B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
D.SO2有毒,不能用作食品添加剂
解析:选C SO2有刺激性气味;SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3;在严格控制用量的情况下,SO2可被添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。
3.用如图装置进行SO2气体性质实验,请回答:
(1)仪器D的名称是________________________。
(2)实验过程中,仪器A中的实验现象是______________________________________。
(3)写出仪器C中发生氧化还原反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)依据形状可知,装置D中盛放碱石灰的仪器名称是U形干燥管。(2)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,A中盛放的是品红溶液,所以仪器A中的实验现象是品红溶液褪色。(3)二氧化硫具有还原性,能被铁离子氧化为硫酸根,离子方程式为2H2O+SO2+2Fe3+===2Fe2++SO+4H+。
答案:(1)U形干燥管 (2)品红溶液褪色
(3)2H2O+SO2+2Fe3+===2Fe2++SO+4H+
4.下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性 d.还原性 e.漂白性
(1)SO2使品红溶液褪色____。
(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色____。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色____。
(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg+SO22MgO+S)________。
(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中,试管内的液面上升________。
(6)SO2使紫色石蕊试液变红色________。
解析:(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质,SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应,此时利用的是SO2水溶液呈酸性。(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应,利用的是其还原性,而不是漂白性。
答案:(1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
?基础性——强调基础扎实
1.火山喷发时放出的危害比较大的气体主要是硫化氢和二氧化硫。下列关于SO2的叙述中,正确的是( )
A.在有些反应中显氧化性,在有些反应中显还原性
B.是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.常温下可使品红溶液褪色,褪色的溶液加热也不发生变化
D.通入BaCl2溶液中,能生成白色沉淀
解析:选A 亚硫酸不稳定,B错误;SO2使品红溶液褪色,褪色的溶液加热又恢复红色,C错误;SO2与BaCl2溶液不反应,D错误。
2.SO2溶于水后,所得溶液的性质是( )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
解析:选B SO2溶于水,与水反应生成H2SO3,H2SO3中S的化合价是+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性;H2SO3属于二元弱酸,有酸性。
3.火法炼铜是以黄铜矿精矿为主要原料,生产中会产生大量的SO2气体。某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是( )
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
解析:选D 利用SO2的还原性,使SO2与O2反应生成SO3,SO3再与水反应生成H2SO4。
4.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊试液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析:选A SO2气体与水反应生成H2SO3,紫色石蕊遇酸变红色,不会变蓝色,故A错误。
5.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论是( )
A.白色沉淀是BaSO4
B.白色沉淀是BaSO3
C.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
D.FeCl3被SO2氧化为FeCl2
解析:选A 强酸性条件下,BaSO3溶于强酸,不能存在,则白色沉淀是BaSO4,说明SO2被氧化成SO;FeCl3为氧化剂,SO2是还原剂,FeCl3被SO2还原为FeCl2。
?综合性——强调融会贯通
6.将SO2气体分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法正确的是( )
A.试管①中有淡黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性
解析:选D SO2以还原性为主,Cl2具有强氧化性,两者发生Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,不会有淡黄色沉淀产生,故A错误;SO2具有还原性,酸性高锰酸钾具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性,故B错误;SO2与BaCl2不反应,故C错误;利用Fe3+的氧化性,把SO2氧化成SO,本身被还原成Fe2+,即2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,溶液颜色变浅,体现SO2的还原性,故D正确。
7.将SO2气体通入BaCl2溶液中至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是( )
A.O2 B.CO2
C.Cl2 D.SO3
解析:选B 二氧化硫溶于水生成亚硫酸,氧气、氯气具有氧化性,可以将亚硫酸根氧化为硫酸根,最终生成硫酸钡沉淀;三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸与氯化钡反应有硫酸钡沉淀生成。
8.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向澄清石灰水中通入少量SO2气体:Ca2++SO2===CaSO3↓
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:SO2+OH-===HSO
C.SO2气体通入溴水中:SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO
D.H2S溶液中通入氯气:S2-+Cl2===S↓+2Cl-
解析:选B 向澄清石灰水中通入少量SO2气体,发生反应的离子方程式为Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O,A项不正确;过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中,发生反应的离子方程式为SO2+OH-===HSO,B项正确;SO2气体通入溴水中,发生反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO,C项不正确;H2S溶液中通入氯气,发生反应的离子方程式为H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-,D项不正确。
9.某学习小组用如图装置研究SO2的性质。
序号 试剂X 实验现象
Ⅰ 紫色石蕊试液 现象a
Ⅱ 品红溶液 溶液由红色变为无色,加热后又恢复原来的颜色
Ⅲ 酸性KMnO4溶液 溶液由紫色变为无色
下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ中,现象a是紫色石蕊试液先变红,后褪色
B.根据实验Ⅱ,可推断SO2具有漂白性
C.实验Ⅲ中,无色溶液中所含的主要离子是K+、Mn2+、H+、SO
D.实验中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染环境
解析:选A SO2溶于水生成亚硫酸,溶液呈酸性,能够使紫色石蕊变为红色,但不褪色,A错误;SO2能够使品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,B正确;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能够氧化SO2,则S元素化合价从+4升高为+6,氧化产物为SO,本身被还原为Mn2+,所以无色溶液中所含的主要离子是K+、Mn2+、H+、SO,C正确;SO2有毒,需要用NaOH溶液吸收,避免污染环境,发生反应为2OH-+SO2===SO+H2O,D正确。
10.能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4
⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.① B.①④⑤
C.④⑥⑦ D.①④⑦
解析:选D 有关反应为
①Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
②SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
④SO2+Na2CO3===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。
11.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是( )
选项 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 浓H2SO4 NaHCO3饱和溶液 Na2SO3溶液 NaHSO3饱和溶液
解析:选B CO和CO2不具有漂白性,A、C错误;当关闭活塞时SO2与NaHCO3溶液起反应生成CO2,使石灰水变浑浊,SO2被吸收,不能使品红褪色,当打开活塞K,SO2使品红褪色,B正确;当关闭活塞时,Cl2与NaHSO3发生反应,NaHSO3被氧化成NaHSO4,不产生SO2,石灰水不变浑浊,D错误。
12.如图是实验室制SO2,并验证SO2某些性质的装置图,试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)①中的实验现象为________________,证明SO2是________气体。
(3)②中品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是_______________________________________________________,
反应的化学方程式为___________________________________________________。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊溶液变红 酸性
(3)褪色 漂白
(4)出现淡黄色浑浊 氧化
(5)褪色 还原
(6)吸收多余的SO2,防止污染空气
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
13.某化学小组为了证明二氧化硫和氯气的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
他们制备二氧化硫和氯气所依据的原理如下:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
请回答下列问题:
(1)用来制取氯气的装置是________(填字母),反应中浓盐酸所表现出的化学性质是__________________和________________。
(2)反应开始一段时间后,B、D试管中的品红溶液均褪色。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,______(填“B”或“D”)试管中无明显现象。
(3)装置C的作用是____________________。
(4)若装置D中的品红溶液换成紫色石蕊溶液,则出现的现象是__________________。
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知两种气体按体积比1∶1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的化学方程式是____________________________________________________。
解析:(1)根据题给信息知,实验室制取氯气所用药品是固体和液体,反应条件是加热,所以应选用固 液加热型装置,选E;实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,由HCl生成MnCl2时氯元素化合价不变,由HCl生成Cl2时氯元素化合价升高,故浓盐酸所表现出的性质是酸性和还原性。
(2)氯气通入品红溶液中红色褪去,是利用生成的次氯酸的强氧化性,生成的无色物质稳定,加热不复原;二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,加热复原,故加热后D试管中无明显现象。
(3)氯气和二氧化硫均有毒而不能直接排放到空气中,需进行尾气处理,装置C的作用是吸收多余的SO2和Cl2,防止污染环境。
(4)氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,氯水显酸性和强氧化性,因此若装置D中的品红溶液换成紫色石蕊溶液,则出现的现象是先变红,后褪色。
(5)氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1∶1发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸而使气体失去漂白性,化学方程式为Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
答案:(1)E 还原性 酸性 (2)D (3)吸收多余的二氧化硫和氯气 (4)先变红,后褪色 (5)SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
14.SO2与CO2的性质既有相似之处,又有不同之处。
(1)若将CO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关实验现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若将SO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关反应的化学方程式为________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)现有下列四种物质:
A.HCl B.氢氧化钠
C.Cl2 D.NH3
①若将CO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,则加入的可能是________(填字母)。
②若将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)足量CO2或SO2通入Ba(OH)2溶液中,先生成白色沉淀BaCO3或BaSO3,后沉淀不断溶解生成Ba(HCO3)2或Ba(HSO3)2。(2)①向溶有CO2气体的BaCl2溶液中加入氢氧化钠或通入碱性气体NH3,使CO2转化为CO,遇Ba2+生成BaCO3沉淀。②加入氯气把SO2氧化为SO,生成BaSO4沉淀;加入氢氧化钠或通入NH3和二氧化硫反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀。
答案:(1)先生成白色沉淀,而后沉淀消失
SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
SO2+BaSO3+H2O===Ba(HSO3)2
(2)①BD ②加入氯气把SO2氧化为SO,生成BaSO4沉淀;加入氢氧化钠或通入NH3和二氧化硫反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是________________(写出一种即可)。
(2)如图流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,_____________________________________________,
出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
解析:(1)可采取搅拌、粉碎、加热等措施加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解。(2)加入NaOH后,发生反应的化学方程式为NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O。(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是含+4价硫的化合物被氧化。(4)BaSO4不溶于盐酸,而BaSO3溶于盐酸,可利用该原理设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4。具体方案为在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
答案:(1)搅拌(或粉碎或加热)
(2)NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O
(3)含+4价硫的化合物被氧化
(4)加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液第一单元含硫化合物的性质
第1课时 二氧化硫的性质和应用
(一)硫
硫的存在形式 在自然界中硫元素有游离态和化合态两种存在形式,游离态的硫主要存在于火山喷口的岩层中,其中化合态的硫主要存在于硫化物和硫酸盐中,火山喷出物中还含有硫的氢化物和氧化物等,此外化石燃料中也存在硫元素 [微点拨]①粘在试管内壁的硫可以用二硫化碳溶解除去。②硫单质与氧气无法直接生成三氧化硫。③二氧化硫属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的性质。
物理性质 俗名 颜色 状态 硬度 密度 溶解度
硫黄 黄色或淡黄色 固体 质地脆,易研成粉末 比水大 难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
化学性质 硫与氧气的反应现象 产生明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体SO2
反应的化学方程式:S+O2SO2
(二)二氧化硫
物理性质 颜色 气味 毒性 密度 水溶性 [微思考]①如何区分氯气漂白过的品红溶液和二氧化硫漂白过的品红溶液?②若将二氧化硫通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液是否先变红后褪色?提示:二氧化硫只能使紫色石蕊试液变红,不能使之褪色。
无色 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水(体积比为1∶40)
化学性质 性质实验 实验操作 实验现象 结论
实验1 向充有SO2气体的针筒内吸入少量水,测水溶液的pH 溶液的pH<7 SO2与水反应生成的H2SO3显酸性
实验2 向SO2水溶液中依次滴加BaCl2溶液、H2O2溶液,放置片刻后再加盐酸 滴入BaCl2溶液无明显现象,加入H2O2后产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解 SO2具有还原性,在水溶液中易被H2O2氧化生成硫酸
实验3 向SO2水溶液中滴加品红溶液,振荡并加热 品红褪色,加热又恢复红色 SO2具有漂白性,但漂白效果不稳定
化学性质 与水反应 SO2+H2O??H2SO3(亚硫酸)。亚硫酸属于弱酸
漂白性 能使品红褪色,加热后恢复原色
还原性 H2SO3的还原性2H2SO3+O2===2H2SO4;H2SO3+H2O2===H2SO4+H2O。SO2有还原性,可以被某些氧化剂氧化
SO2的应用 作漂白剂:漂白纸浆或草编织物、制备食糖时用SO2对糖汁熏制脱色等
作防腐剂:葡萄酒中加入少量SO2抑制细菌生长,延长保存时间
作抗氧化剂:制作干果时加入SO2防止氧化
[新知探究(一)]
二氧化硫与二氧化碳的性质比较
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.二氧化硫与二氧化碳的性质比较
(1)物理性质
SO2 CO2
相同点 常温下,都是无色气体,密度都大于空气
不同点 气味 刺激性气味 无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶于水 能溶于水
(2)化学性质
SO2 CO2
与水的反应 SO2+H2O??H2SO3 CO2+H2O??H2CO3
与碱的反应 SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
弱氧化性 SO2+2H2S===3S↓+2H2O CO2+C2CO
还原性 2SO2+O2??2SO3,二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化。X2+SO2+2H2O===H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I) 无
漂白性 有 无
对环境的影响 形成酸雨 引起温室效应
2.SO2和CO2的鉴别方法
试剂 操作 现象与结论
品红溶液 将气体分别通入品红溶液中 品红溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2
酸性KMnO4溶液 将气体分别通入酸性KMnO4溶液中 KMnO4紫色溶液褪色的是SO2,无变化的是CO2
溴水(或氯水) 将气体分别通入溴水(或氯水)中 溴水(或氯水)褪色的是SO2,无变化的是CO2
氢硫酸 将气体分别通入氢硫酸溶液中 产生黄色浑浊的是SO2,无变化的是CO2
如何设计实验,检验CO2、SO2同时存在?流程设计 检验SO2 除去SO2 检验CO2
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 不褪色 变浑浊
[跟踪训练]
1.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清石灰水 ②氯水 ③酸性KMnO4溶液 ④品红溶液
A.除①以外 B.①②③
C.①②④ D.全部
2.CO2气体中含少量SO2,欲用如图所示装置得到干燥纯净的CO2,则下列叙述正确的是( )
A.先让混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
B.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶①,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②
C.先让混合气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②,再通过盛有NaOH溶液的洗气瓶①
D.先让混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶②,再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶①
[新知探究(二)]
二氧化硫的漂白作用
[探究与创新能力]
[探究活动]
如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中生成SO2。请描述各处现象,并给出合理解释,说明哪些能够说明二氧化硫具有漂白性。
序号 现象 解释
a
b
c
d
e
b处变为红色,因为SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,溶液显酸性,不能说明二氧化硫具有漂白性。
c处蓝色褪去,因为碘被二氧化硫还原,说明SO2的还原性强于碘离子,不能说明二氧化硫具有漂白性。
d处红色褪去,能够说明二氧化硫具有漂白性。
e处红色变浅,因为SO2是酸性氧化物,与NaOH反应,所以红色变浅,不能说明二氧化硫具有漂白性。
[生成认知]
1.二氧化硫和新制氯水的漂白作用比较
SO2 新制氯水(Cl2通入水溶液中)
漂白原因 SO2能与某些有色物质结合成不稳定无色物质 Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性,可以将有色物质氧化成无色物质
漂白效果 不稳定,加热能恢复 稳定
漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质
与有机色质作用实例 品红褪色,紫色石蕊试液变红色 品红褪色,紫色石蕊试液先变红,后褪色
混合作用 SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,各自漂白作用大大减弱
2.常见的漂白剂及漂白原理
类型 吸附型 氧化型 化合型
物质 活性炭 氯气、漂白粉(液)、次氯酸 二氧化硫
漂白原理 吸附漂白 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 与有色物质化合生成不稳定的无色物质
变化类别 物理变化 氧化还原反应 化学变化
漂白特点 不可逆 加热恢复原色
能漂白的物质 一般用于溶液漂白 可漂白所有有机色质 具有选择性,如品红、棉、麻、纸浆等
银耳的营养价值很高,售价却很便宜,有着“平价燕窝”的美誉。银耳又称为白木耳,是一种真菌类的食物。很多营养学家发现,银耳中含有很多的多糖,有抵抗血栓形成的功能,对保护心血管的作用非常大。所以患有高血压、动脉硬化还有高血脂的人群,常吃银耳会非常的好。但有些银耳使用二氧化硫进行过度漂白,导致银耳中的二氧化硫普遍超标。食用过白银耳可能会阻碍人体对钙质的吸收,会对肝脏和肾脏的代谢功能造成损伤,最好选择是稍微有点偏黄的银耳。
[跟踪训练]
1.下列说法正确的是( )
A.因为二氧化硫具有漂白性,所以它能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是二氧化硫
C.二氧化硫、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色,其原理相同
D.二氧化硫使红色的含有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
2.SO2和Cl2均可用于工业漂白,对于二者的说法正确的是( )
A.利用SO2的漂白性可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.漂白粉是一种混合物,其有效成分是Ca(ClO)2
C.为便于储存和使用,可用液氯代替氯水漂白干燥棉布上的有色物质
D.为增强漂白效果,可将等物质的量的SO2和Cl2混合使用以达到增强漂白效果的目的
3.如图所示装置可用于收集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 紫色石蕊溶液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性,没有漂白性
赢微点——内化学科素养
比较法理解SO2与CO2性质
比较两种或多种物质的相同点或不同点,找到切入点,通过对比深刻理解,加强记忆。如CO2与SO2的比较,相同点从物质类别入手,不同点从C和S元素的化合价入手。比较几种物质的漂白性从漂白原理和是否可逆入手。
[应用体验]
1.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体,可选用的试剂是( )
A.饱和食盐水 B.氢氧化钠溶液
C.足量澄清石灰水 D.饱和碳酸氢钠溶液
2.下列说法正确的是( )
A.将CO2、SO2气体分别通入溴水中,溴水都褪色
B.将CO2、SO2气体分别通入Ba(OH)2溶液中,都有白色沉淀生成
C.将CO2、SO2气体分别通入BaCl2溶液中,都有白色沉淀生成
D.将CO2、SO2气体分别通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中,都有白色沉淀生成
3.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
练好题——渗透核心价值
1.银耳本身为淡黄色,某地出产一种雪耳,颜色洁白如雪,其制作过程如下:将银耳堆放在密封状况良好的塑料棚内,在棚的一端支一口锅,锅内放硫黄,加热使硫黄熔化并燃烧,两天左右雪耳就制成了。雪耳炖不烂,且对人体有害,制作雪耳利用的是( )
A.硫的还原性 B.硫的漂白性
C.二氧化硫的还原性 D.二氧化硫的漂白性
2.(选自人教版新教材P10)下列关于SO2的叙述正确的是( )
A.SO2是无色、无臭、有毒的气体
B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
D.SO2有毒,不能用作食品添加剂
3.用如图装置进行SO2气体性质实验,请回答:
(1)仪器D的名称是________________________。
(2)实验过程中,仪器A中的实验现象是______________________________________。
(3)写出仪器C中发生氧化还原反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性 d.还原性 e.漂白性
(1)SO2使品红溶液褪色____。
(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色____。
(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色____。
(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg+SO22MgO+S)________。
(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中,试管内的液面上升________。
(6)SO2使紫色石蕊试液变红色________。
?基础性——强调基础扎实
1.火山喷发时放出的危害比较大的气体主要是硫化氢和二氧化硫。下列关于SO2的叙述中,正确的是( )
A.在有些反应中显氧化性,在有些反应中显还原性
B.是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.常温下可使品红溶液褪色,褪色的溶液加热也不发生变化
D.通入BaCl2溶液中,能生成白色沉淀
2.SO2溶于水后,所得溶液的性质是( )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
3.火法炼铜是以黄铜矿精矿为主要原料,生产中会产生大量的SO2气体。某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是( )
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
4.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊试液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
5.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论是( )
A.白色沉淀是BaSO4
B.白色沉淀是BaSO3
C.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
D.FeCl3被SO2氧化为FeCl2
?综合性——强调融会贯通
6.将SO2气体分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法正确的是( )
A.试管①中有淡黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性
7.将SO2气体通入BaCl2溶液中至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是( )
A.O2 B.CO2
C.Cl2 D.SO3
8.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向澄清石灰水中通入少量SO2气体:Ca2++SO2===CaSO3↓
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:SO2+OH-===HSO
C.SO2气体通入溴水中:SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO
D.H2S溶液中通入氯气:S2-+Cl2===S↓+2Cl-
9.某学习小组用如图装置研究SO2的性质。
序号 试剂X 实验现象
Ⅰ 紫色石蕊试液 现象a
Ⅱ 品红溶液 溶液由红色变为无色,加热后又恢复原来的颜色
Ⅲ 酸性KMnO4溶液 溶液由紫色变为无色
下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ中,现象a是紫色石蕊试液先变红,后褪色
B.根据实验Ⅱ,可推断SO2具有漂白性
C.实验Ⅲ中,无色溶液中所含的主要离子是K+、Mn2+、H+、SO
D.实验中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染环境
10.能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4
⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.① B.①④⑤
C.④⑥⑦ D.①④⑦
①Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
②SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
④SO2+Na2CO3===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。
11.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是( )
选项 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 浓H2SO4 NaHCO3饱和溶液 Na2SO3溶液 NaHSO3饱和溶液
12.如图是实验室制SO2,并验证SO2某些性质的装置图,试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)①中的实验现象为________________,证明SO2是________气体。
(3)②中品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是_______________________________________________________,
反应的化学方程式为___________________________________________________。
13.某化学小组为了证明二氧化硫和氯气的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
他们制备二氧化硫和氯气所依据的原理如下:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
请回答下列问题:
(1)用来制取氯气的装置是________(填字母),反应中浓盐酸所表现出的化学性质是__________________和________________。
(2)反应开始一段时间后,B、D试管中的品红溶液均褪色。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,______(填“B”或“D”)试管中无明显现象。
(3)装置C的作用是____________________。
(4)若装置D中的品红溶液换成紫色石蕊溶液,则出现的现象是__________________。
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知两种气体按体积比1∶1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的化学方程式是____________________________________________________。
14.SO2与CO2的性质既有相似之处,又有不同之处。
(1)若将CO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关实验现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若将SO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关反应的化学方程式为________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)现有下列四种物质:
A.HCl B.氢氧化钠
C.Cl2 D.NH3
①若将CO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,则加入的可能是________(填字母)。
②若将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是________________(写出一种即可)。
(2)如图流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,_____________________________________________,
出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。“四翼”检测评价(十五) 二氧化硫的性质和应用
?基础性——强调基础扎实
1.火山喷发时放出的危害比较大的气体主要是硫化氢和二氧化硫。下列关于SO2的叙述中,正确的是( )
A.在有些反应中显氧化性,在有些反应中显还原性
B.是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.常温下可使品红溶液褪色,褪色的溶液加热也不发生变化
D.通入BaCl2溶液中,能生成白色沉淀
解析:选A 亚硫酸不稳定,B错误;SO2使品红溶液褪色,褪色的溶液加热又恢复红色,C错误;SO2与BaCl2溶液不反应,D错误。
2.SO2溶于水后,所得溶液的性质是( )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
解析:选B SO2溶于水,与水反应生成H2SO3,H2SO3中S的化合价是+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性;H2SO3属于二元弱酸,有酸性。
3.火法炼铜是以黄铜矿精矿为主要原料,生产中会产生大量的SO2气体。某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是( )
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
解析:选D 利用SO2的还原性,使SO2与O2反应生成SO3,SO3再与水反应生成H2SO4。
4.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊试液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析:选A SO2气体与水反应生成H2SO3,紫色石蕊遇酸变红色,不会变蓝色,故A错误。
5.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论是( )
A.白色沉淀是BaSO4
B.白色沉淀是BaSO3
C.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
D.FeCl3被SO2氧化为FeCl2
解析:选A 强酸性条件下,BaSO3溶于强酸,不能存在,则白色沉淀是BaSO4,说明SO2被氧化成SO;FeCl3为氧化剂,SO2是还原剂,FeCl3被SO2还原为FeCl2。
?综合性——强调融会贯通
6.将SO2气体分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法正确的是( )
A.试管①中有淡黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性
解析:选D SO2以还原性为主,Cl2具有强氧化性,两者发生Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,不会有淡黄色沉淀产生,故A错误;SO2具有还原性,酸性高锰酸钾具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性,故B错误;SO2与BaCl2不反应,故C错误;利用Fe3+的氧化性,把SO2氧化成SO,本身被还原成Fe2+,即2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,溶液颜色变浅,体现SO2的还原性,故D正确。
7.将SO2气体通入BaCl2溶液中至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是( )
A.O2 B.CO2
C.Cl2 D.SO3
解析:选B 二氧化硫溶于水生成亚硫酸,氧气、氯气具有氧化性,可以将亚硫酸根氧化为硫酸根,最终生成硫酸钡沉淀;三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸与氯化钡反应有硫酸钡沉淀生成。
8.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向澄清石灰水中通入少量SO2气体:Ca2++SO2===CaSO3↓
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:SO2+OH-===HSO
C.SO2气体通入溴水中:SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO
D.H2S溶液中通入氯气:S2-+Cl2===S↓+2Cl-
解析:选B 向澄清石灰水中通入少量SO2气体,发生反应的离子方程式为Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O,A项不正确;过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中,发生反应的离子方程式为SO2+OH-===HSO,B项正确;SO2气体通入溴水中,发生反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO,C项不正确;H2S溶液中通入氯气,发生反应的离子方程式为H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-,D项不正确。
9.某学习小组用如图装置研究SO2的性质。
序号 试剂X 实验现象
Ⅰ 紫色石蕊试液 现象a
Ⅱ 品红溶液 溶液由红色变为无色,加热后又恢复原来的颜色
Ⅲ 酸性KMnO4溶液 溶液由紫色变为无色
下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ中,现象a是紫色石蕊试液先变红,后褪色
B.根据实验Ⅱ,可推断SO2具有漂白性
C.实验Ⅲ中,无色溶液中所含的主要离子是K+、Mn2+、H+、SO
D.实验中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染环境
解析:选A SO2溶于水生成亚硫酸,溶液呈酸性,能够使紫色石蕊变为红色,但不褪色,A错误;SO2能够使品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,B正确;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能够氧化SO2,则S元素化合价从+4升高为+6,氧化产物为SO,本身被还原为Mn2+,所以无色溶液中所含的主要离子是K+、Mn2+、H+、SO,C正确;SO2有毒,需要用NaOH溶液吸收,避免污染环境,发生反应为2OH-+SO2===SO+H2O,D正确。
10.能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4
⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.① B.①④⑤
C.④⑥⑦ D.①④⑦
解析:选D 有关反应为
①Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
②SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
④SO2+Na2CO3===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。
11.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是( )
选项 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 浓H2SO4 NaHCO3饱和溶液 Na2SO3溶液 NaHSO3饱和溶液
解析:选B CO和CO2不具有漂白性,A、C错误;当关闭活塞时SO2与NaHCO3溶液起反应生成CO2,使石灰水变浑浊,SO2被吸收,不能使品红褪色,当打开活塞K,SO2使品红褪色,B正确;当关闭活塞时,Cl2与NaHSO3发生反应,NaHSO3被氧化成NaHSO4,不产生SO2,石灰水不变浑浊,D错误。
12.如图是实验室制SO2,并验证SO2某些性质的装置图,试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)①中的实验现象为________________,证明SO2是________气体。
(3)②中品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是_______________________________________________________,
反应的化学方程式为___________________________________________________。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊溶液变红 酸性
(3)褪色 漂白
(4)出现淡黄色浑浊 氧化
(5)褪色 还原
(6)吸收多余的SO2,防止污染空气
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
13.某化学小组为了证明二氧化硫和氯气的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
他们制备二氧化硫和氯气所依据的原理如下:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
请回答下列问题:
(1)用来制取氯气的装置是________(填字母),反应中浓盐酸所表现出的化学性质是__________________和________________。
(2)反应开始一段时间后,B、D试管中的品红溶液均褪色。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,______(填“B”或“D”)试管中无明显现象。
(3)装置C的作用是____________________。
(4)若装置D中的品红溶液换成紫色石蕊溶液,则出现的现象是__________________。
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知两种气体按体积比1∶1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的化学方程式是____________________________________________________。
解析:(1)根据题给信息知,实验室制取氯气所用药品是固体和液体,反应条件是加热,所以应选用固 液加热型装置,选E;实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,由HCl生成MnCl2时氯元素化合价不变,由HCl生成Cl2时氯元素化合价升高,故浓盐酸所表现出的性质是酸性和还原性。
(2)氯气通入品红溶液中红色褪去,是利用生成的次氯酸的强氧化性,生成的无色物质稳定,加热不复原;二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,加热复原,故加热后D试管中无明显现象。
(3)氯气和二氧化硫均有毒而不能直接排放到空气中,需进行尾气处理,装置C的作用是吸收多余的SO2和Cl2,防止污染环境。
(4)氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,氯水显酸性和强氧化性,因此若装置D中的品红溶液换成紫色石蕊溶液,则出现的现象是先变红,后褪色。
(5)氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1∶1发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸而使气体失去漂白性,化学方程式为Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
答案:(1)E 还原性 酸性 (2)D (3)吸收多余的二氧化硫和氯气 (4)先变红,后褪色 (5)SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
14.SO2与CO2的性质既有相似之处,又有不同之处。
(1)若将CO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关实验现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若将SO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关反应的化学方程式为________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)现有下列四种物质:
A.HCl B.氢氧化钠
C.Cl2 D.NH3
①若将CO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,则加入的可能是________(填字母)。
②若将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)足量CO2或SO2通入Ba(OH)2溶液中,先生成白色沉淀BaCO3或BaSO3,后沉淀不断溶解生成Ba(HCO3)2或Ba(HSO3)2。(2)①向溶有CO2气体的BaCl2溶液中加入氢氧化钠或通入碱性气体NH3,使CO2转化为CO,遇Ba2+生成BaCO3沉淀。②加入氯气把SO2氧化为SO,生成BaSO4沉淀;加入氢氧化钠或通入NH3和二氧化硫反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀。
答案:(1)先生成白色沉淀,而后沉淀消失
SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
SO2+BaSO3+H2O===Ba(HSO3)2
(2)①BD ②加入氯气把SO2氧化为SO,生成BaSO4沉淀;加入氢氧化钠或通入NH3和二氧化硫反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是________________(写出一种即可)。
(2)如图流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,_____________________________________________,
出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
解析:(1)可采取搅拌、粉碎、加热等措施加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解。(2)加入NaOH后,发生反应的化学方程式为NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O。(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是含+4价硫的化合物被氧化。(4)BaSO4不溶于盐酸,而BaSO3溶于盐酸,可利用该原理设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4。具体方案为在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
答案:(1)搅拌(或粉碎或加热)
(2)NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O
(3)含+4价硫的化合物被氧化
(4)加入过量盐酸,再加入BaCl2溶液“四翼”检测评价(十五) 二氧化硫的性质和应用
?基础性——强调基础扎实
1.火山喷发时放出的危害比较大的气体主要是硫化氢和二氧化硫。下列关于SO2的叙述中,正确的是( )
A.在有些反应中显氧化性,在有些反应中显还原性
B.是酸性氧化物,溶于水得稳定的亚硫酸
C.常温下可使品红溶液褪色,褪色的溶液加热也不发生变化
D.通入BaCl2溶液中,能生成白色沉淀
2.SO2溶于水后,所得溶液的性质是( )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
3.火法炼铜是以黄铜矿精矿为主要原料,生产中会产生大量的SO2气体。某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是( )
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
4.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊试液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
5.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论是( )
A.白色沉淀是BaSO4
B.白色沉淀是BaSO3
C.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
D.FeCl3被SO2氧化为FeCl2
?综合性——强调融会贯通
6.将SO2气体分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法正确的是( )
A.试管①中有淡黄色沉淀生成,说明SO2有氧化性
B.试管②中溶液褪色,说明SO2有漂白性
C.试管③中能产生白色沉淀,说明SO2有酸性
D.试管④中溶液颜色变浅,说明SO2有还原性
7.将SO2气体通入BaCl2溶液中至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是( )
A.O2 B.CO2
C.Cl2 D.SO3
8.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.向澄清石灰水中通入少量SO2气体:Ca2++SO2===CaSO3↓
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:SO2+OH-===HSO
C.SO2气体通入溴水中:SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO
D.H2S溶液中通入氯气:S2-+Cl2===S↓+2Cl-
9.某学习小组用如图装置研究SO2的性质。
序号 试剂X 实验现象
Ⅰ 紫色石蕊试液 现象a
Ⅱ 品红溶液 溶液由红色变为无色,加热后又恢复原来的颜色
Ⅲ 酸性KMnO4溶液 溶液由紫色变为无色
下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ中,现象a是紫色石蕊试液先变红,后褪色
B.根据实验Ⅱ,可推断SO2具有漂白性
C.实验Ⅲ中,无色溶液中所含的主要离子是K+、Mn2+、H+、SO
D.实验中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染环境
10.能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4
⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A.① B.①④⑤
C.④⑥⑦ D.①④⑦
①Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4
②SO2+Ba(OH)2===BaSO3↓+H2O
③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
④SO2+Na2CO3===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。
11.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是( )
选项 A B C D
X CO SO2 CO2 Cl2
Y 浓H2SO4 NaHCO3饱和溶液 Na2SO3溶液 NaHSO3饱和溶液
12.如图是实验室制SO2,并验证SO2某些性质的装置图,试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)①中的实验现象为________________,证明SO2是________气体。
(3)②中品红溶液________,证明SO2有________性。
(4)③中现象是________,证明SO2有________性。
(5)④中现象是________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是_______________________________________________________,
反应的化学方程式为___________________________________________________。
13.某化学小组为了证明二氧化硫和氯气的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
他们制备二氧化硫和氯气所依据的原理如下:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
请回答下列问题:
(1)用来制取氯气的装置是________(填字母),反应中浓盐酸所表现出的化学性质是__________________和________________。
(2)反应开始一段时间后,B、D试管中的品红溶液均褪色。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,______(填“B”或“D”)试管中无明显现象。
(3)装置C的作用是____________________。
(4)若装置D中的品红溶液换成紫色石蕊溶液,则出现的现象是__________________。
(5)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知两种气体按体积比1∶1混合,再与水反应可生成两种常见的酸,因而失去漂白作用,该反应的化学方程式是____________________________________________________。
14.SO2与CO2的性质既有相似之处,又有不同之处。
(1)若将CO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关实验现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若将SO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液,有关反应的化学方程式为________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)现有下列四种物质:
A.HCl B.氢氧化钠
C.Cl2 D.NH3
①若将CO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,则加入的可能是________(填字母)。
②若将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续加入另一种物质,产生沉淀,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3粗品。其流程如图:
(1)为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解,可采取的措施是________________(写出一种即可)。
(2)如图流程中,加入NaOH后,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4,原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,_____________________________________________,
出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。