06 二氧化硫性质探究实验题（中档 + 重要）

$S O_{2}$ 制备装置和性质验证装置图

不需要加热型。
但是浓硫酸与 Cu 反应制备 $S O_{2}$ 需要加热，且不浓不热不反应。

$S O_{2}$ 与 $C O_{2}$ 的鉴别

单一气体的鉴别

$S O_{2}$ 和 $C O_{2}$ 都能使澄清石灰水变浑浊，继续通入过量的气体，沉淀都会消失，故不能用 $C a (O H)_{2}$ 鉴别。

可以用以下方法鉴别：

① $S O_{2}$ 的漂白性：使品红溶液褪色的是 $S O 2$ ，不褪色的是 $C O 2$ 。
② $S O_{2}$ 的氧化性：通入 $H_{2} S$ 溶液变浑浊的是 SO2，无明显现象的是 CO2。
③ $S O_{2}$ 的还原性：通入酸性 KMnO_4 溶液或溴水等有色氧化性物质中，使溶液褪色的是 SO2，不褪色的是 CO2。

混合气体的鉴别

特别提醒：可将除去和检验 SO2 是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性 KMnO4 溶液，颜色变浅。

是褪色，但不是褪至无色。 确保一定是将 $S O_{2}$ 吸收完。

例题

题 1

解

A 对。不要用 98% 浓硫酸，要用 70% 质量分数浓硫酸。加快反应速率。

B 错。 $S O_{2}$ 不能漂白 pH 试纸。只有氯气溶于水形成的 HClO 可以。

C 对。湿润的 pH 试纸变红

D 对。

$B$

$S O 2$ 与 $N a_{2} S$ 反应

当 $S O 2$ 少量时： $3 SO_{2} + 2 Na_{2} S \overset{}{=} 3 S ↓ + 2 Na_{2} SO_{3}$

当 $S O 2$ 足量时： $5 SO_{2} + 2 Na_{2} S + 2 H_{2} O \overset{}{=} 3 S ↓ + 4 NaHSO_{3}$

注意，不会生成 $O H -$ ，什么的！有一份 $S O_{2}$ 呈酸性，充当酸根调节电荷平衡。

题 2

解

（1） $Cu + 2 H_{2} SO_{4} (浓) \overset{Δ}{=} CuSO_{4} + SO_{2} ↑ + 2 H_{2} O$

（2）变红；还原性

（3）过滤、洗涤、干燥；是。

$S O_{2}$ 可使 $Cl_{2}, Br_{2}, I_{2}$ 水溶液褪色。

这种题就是找关系式、关系量。

$BaSO_{4} - - SO_{4}^{2 -} - - SO_{2}$

$BaSO_{4} - - \frac{0.233 g}{233 g / m o l} = 0.001 m o l$

所以 $S O_{2}$ 有 $0.001 m o l$

所以 $S O_{2}$ 在 1L 中有 $\frac{0.001 m o l \times 64 g / m o l \times 10^{3} m g}{1 L} = 64 m g / L$

远超规定的排放量。

（4）

$CaCO_{3} + SO_{2} \overset{}{=} CaSO_{3} + CO_{2}$

$CaSO_{3} + O_{2} \overset{}{=} CaSO_{4}$

TIP

单位变为小单位，数值要放大。

题 3

解（1）

（1）溶液由棕黄色（ $F e^{3 +}$ 颜色）变为浅绿色（ $F e^{2 +}$ 颜色）

（2）

a： $SO_{2} + 2 Fe^{3 +} + 2 H_{2} O \overset{}{=} SO_{4}^{2 -} + 2 Fe^{2 +} + 4 H^{+}$
b：不合理； $S O_{2}$ 会被 $H N O_{3}$ 氧化成 $S O_{4}^{2 -}$

（3） $B C$

A：不行，不反应。
B：可以，酸性高锰酸钾溶液紫色变浅褪去
C：可以。 $S O_{2}$ 可以与 $Cl_{2}, Br_{2}, I_{2}$ 反应生成 $S O_{4}^{2 -}$
D：不行，不反应。

解（2）

（1）

$2 SO_{2} + O_{2} \underset{Δ}{\overset{催化剂}{\overset{⟶}{⟵}}} 2 SO_{3}$

在这里，冰水浴装置是利用 $S O_{2}$ 和 $S O_{3}$ 的熔沸点较大不同，将 $S O_{3}$ 冷凝下来，但不会冷凝 $S O_{2}$ 气体。

（2）

$5 SO_{2} + 2 MnO_{4}^{-} \overset{}{=} 5 SO_{4}^{2 -} + 2 Mn^{2 +} + 4 H^{+}$

（3）

可能会发生 2 个反应

$SO_{2} + 2 NaOH \overset{}{=} Na_{2} SO_{3} + H_{2} O$ （ $S O_{2}$ 与 $N a O H$ 首先反应，生产 $N a_{2} S O_{3}$ ）①
$S O_{2}$ 过量： $Na_{2} SO_{3} + SO_{2} + H_{2} O \overset{}{=} 2 NaHSO_{3}$ ②

如果 $S O_{2}$ 过量，会与 ① 式中的一部分 $N a_{2} S O_{3}$ 反应，生成 $N a H S O_{4}$

设 ① 式中还有的 $N a_{2} S O_{3}$ 为 $x m o l$

设 ② 式中生成的 $N a H S O_{3}$ 为 $y m o l$

增重的来源其实是 $S O_{2}$ ， $S O_{2} : \frac{4.8 g}{64} = 0.075 m o l$

$N a O H$ 的物质的量为 $2.5 \times 0.05 = 0.125 m o l$

那么有关系式 $2 x + y = n (N a) = 0.125$

$x + y = n (S) = 0.075$

解得 $x = 0.05, y = 0.025$

$x : y = 2 : 1$

所以最终的化学方程式何合为 1 个，是

$3 SO_{2} + 5 NaOH \overset{}{=} 2 Na_{2} SO_{3} + 1 NaHSO_{3} + 2 H_{2} O$

TIP

$S O_{2}$ 可以与 $Cl_{2}, Br_{2}, I_{2}$ 反应生成 $S O_{4}^{2 -}$

物质的熔点、沸点与物质的状态关系

TIP

$S O_{2}$ 熔点为 -76.1℃，沸点为 -10℃，所以 $S O_{2}$ 在标况下（0 ℃）是气态。

$S O_{3}$ 熔点为 16.8℃，沸点为 45℃，所以 $S O_{3}$ 在标况下（0 ℃）是固态。（ $S O_{3}$ 熔点挺高）

因此，如果题目说 $22.4 L S O_{3}$ 在标况下有 1mol 是错的！

但 $22.4 L S O_{2}$ 在标况下有 1mol 是对的！

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