4制取SO2及性质实验装置改进研究

实验四实验室制取SO2及性质实验装置改进研究
实验室制取SO2及性质实验是中学化学中的一个基础实验，高中化学教材关于二氧化硫的制备和性质的实验，得出一致结论：二氧化硫是一种具有刺激性气味的气体，对人体有一定的伤害，也对环境有一定的污染，具有漂白性和还原性。

但由于其制备装置与反应速率难于控制，也无法得知其漂白的原理。

我们就主要上边的两个问题设计和改换了一下实验装置供大家参考：
实验原理：利用亚硫酸盐和酸反应可以生成SO
2
，然后让气体先后与鲜花与溴水作用进行漂白和还原性的检验。

设计思路：由于其制备装置与反应速率难于控制，也无法得知其漂白的原理
而且SO
2
具有污染性，所以尽量减少仪器的组装，故设计在同一组仪器中进行该实验，并且有尾气处理装置。

实验装置图如下：
实验操作：如图组装实验装置，检验其气密性，然后在广口瓶中加入适量体积比为1:1的硫酸，在纸盒中加入一定亚硫酸钠粉末,在干燥管中加入红色鲜艳的鲜花，在洗气瓶中加入适量溴水，在尾气回收装置中加入适量氢氧化钠溶液。

塞紧塞子，将粉末缓慢倒入硫酸溶液中观察实验现象并记录；待现象明显后，用酒精灯微热干燥管，观察实验现象并记录。

实验现象：将亚硫酸钠粉末与硫酸混合时，溶液有气泡产生鲜花的颜色退去，洗气瓶中溴水的颜色变浅尾气吸收装置有气泡；酒精灯微热干燥管之后鲜花颜色又变亮，并且洗气瓶中的溴水颜色也会比之前更淡。

注意点：因该实验是验证SO
2的漂白性的原理，所以产生SO
2
的量相对较多，
故在产生SO
2
时，要求亚硫酸钠的量不可少尾气处理时使用的是浓NaOH溶液。

由于气体中可能含有水分所以加热干燥管时一定要微热，尾气处理并加防倒吸装
置。

反应使用硫酸溶液浓度不能太大否则会氧化生成的SO
2
气体，浓度太小又会
有大量的SO
2
气体溶入溶液中，所以选择体积比为1:1的溶液。

实验探究点：亚硫酸钠粉末与硫酸溶液混合时，鲜花和溴水的颜色逐渐褪去，原因是什么？微热干燥管后鲜花的颜色逐渐变红而溴水的颜色变的更浅，又是为什么？
推测：二氧化硫漂白是化和漂白，反应可逆，并且二氧化硫具有还原性。

设计实验方案：将被二氧化硫和氯气漂白过的鲜花加热后别与通过装有高锰酸钾溶液的洗气瓶，观察溶液颜色变化情况。

实验现象：被二氧化硫漂白过的鲜花颜色会变红并且高锰酸钾溶液的洗气瓶颜色会变浅，被与氯气漂白过的鲜花颜色不变并且高锰酸钾溶液的洗气瓶颜色也不变。

结论：二氧化硫的漂白原理为化合漂白而氯气的漂白为氧化漂白。

解释：二氧化硫能与鲜花中的有机色素化合而生成一种无色的不稳定化合物，从而达到漂白的效果加热后化合物分解鲜花颜色复原，而氯气是通过氧化鲜花中的有机色素使其生成无色产物而达到漂白的效果。

故而两种漂白一种可复原，一种不可复原。