小学奥数可以分为计算计数数论几何应用题行
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SO2作为一种非金属氧化物,其所具有的性质可与CO2进行比较,从化合价、结构、水溶性、水化物的稳定性、水溶液的酸性、氧化性与还原性等多个角度入手,比较它们的异同点。
而SO2的漂白性则可与氯水、过氧化钠及双氧水进行比较,通过一系列比较,就能清晰掌握SO2所具有的性质。
温故知新,强化对旧知识的理解。
本节教材中与旧知识有关的知识点很多,如氧化还原反应,电解质溶液等,通过对这些知识的回顾,加深了解概念、掌握新的内涵。
如氧化还原反应中,可进行有关概念的进一步剖析;有关电解质概念中,可拓宽一些知识面,多问几个为什么:如SO2水溶液中存在哪些粒子?SO2水溶液能导电,为什么是非电解质等。
通过学习,构建SO2知识框架是一个难点。
从SO2中硫元素化合价为+4价,处于中间价态这一特点出发,推断出SO2所具有的化学性质,即:它既有氧化性,又有还原性;再联系酸性氧化物这一概念,从而将知识网络化、系统化,自己总结出网络图,进而继续推出SO2的几点化学性质。
一、SO2的物理性质
一般气体的物理性质常从:颜色、气味、状态、溶解性、毒性及它的特性进行考察。
所以这些方面是我们在学习中要记忆的。
SO2是无色、刺激性气味、有毒的气体,易溶于水(常温常压下1∶40),易液化(沸点是-10℃)
二、SO2的化学性质
从物质分类角度入手,SO2是一种重要的酸性氧化物
1.SO2具有酸性氧化物的通性——与CO2相似
O反应:SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
(1)与H
SO2溶于水
(2)与碱反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
SO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2
(CO2、SO2均可使澄清石灰水变浑浊)
(3)与碱性氧化物的作用:SO 2+Na 2O Na 2SO 3
(4)与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变红色
(5)与某些盐反应
SO 2+2NaHCO 3=Na 2SO 3+H 2O+2CO 2↑
2.SO 2具有氧化性和还原性
SO 2中的S 元素化合价为+4价,处于中间价态,既有氧化性、又有还原性,但以还原性为主。
①氧化性:S +4
O 2 +2H 2 =3↓+2H 2O
②还原性:SO 2可以被强氧化剂所氧化
SO 2 +X 2 +2H 2O =H 2 SO 4+2HX (X 2 :Cl 2、Br 2、I 2) 5SO 2 +2KMnO 4+2H 2O =K 2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4
2SO 2 + O 2 2SO 3
3.SO 2的特性:漂白性
SO 2可以与有色的有机物生成不稳定的无色物质,受热又可以分解得到原物质,因此SO 2漂白作用不持久。
SO 2的漂白性
SO 2集四性于一身:
三、SO 2制备、鉴定、干燥、除杂、用途 1.SO 2制备原理:
⑴工业上可用硫燃烧或煅烧黄铁矿
S+O
2
SO2
4FeS2+11O
2
2Fe2O3+8SO2
⑵实验室中一般用固体亚硫酸钠与较浓的硫酸反应
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
说明:
此反应是应用强酸制弱酸原理,但由于SO2易溶于水(1∶40),所以Na2SO3应选用固体,而H2SO4宜选用较浓的硫酸。
2.SO2的鉴定:通入品红溶液使品红褪色,加热后又恢复原色。
3.SO2的干燥:浓H2SO4。
4.除去SO2:可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。
5.SO2的用途:制H2SO4、漂白剂、杀菌、消毒。
但SO2是一种大气污染物,是造成酸雨的主要物质。
三、SO3
1.物理性质:无色固体,熔沸点都比较低(熔点16.8℃);
2.化学性质:是H2SO4的酸酐,S元素为+6价,处于最高价态,只具有氧化性。
与水反应,放热SO3 + H2O =H2SO4
3.工业上制取硫酸的原理:S或FeS2→SO2→SO3→H2SO4
SO2与CO2性质对比
本节相互转化框图:
下面是硫元素在自然界的循环:
【例题讲解】
例1.能鉴别CO2和SO2的试剂是()
A.品红溶液
B.澄清石灰水
C.紫色石蕊试液
D.氯化钡溶液和氯水混合液
分析:
CO2与SO2溶于水可得碳酸和亚硫酸,均可电离出氢离子,均可使紫色石蕊试液变红。
它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀,且过量后均可溶解。
CO2与SO2在还原性方面不同。
SO2具有还原性可以被氯气氧化而在水溶液中生成硫酸根离子,可与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀,而CO2不能。
SO2有漂白性,CO2没有。
答案:A、D
例2.检验溶液中的离子,实验步骤和结论均正确的是()
A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明一定含有Cl-离子。
B.加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,证明一定含有SO离子。
C.加入HCl后产生气体,该气体能使品红溶液褪色,加热后又变成红色,证明一定含有
SO离子。
D.加入BaCl2溶液,有白色沉淀,证明一定含有SO离子。
分析:
(A)加AgNO3出现白色沉淀,不一定含有Cl-,也可能有SO、SO等。
(B)加入HNO3酸化的Ba(NO3)2,有白色沉淀生成此沉淀肯定为BaSO4。
但不能证明原溶
液中一定有SO离子,因为SO离子的来源可能是原溶液中有的,也可能是SO32-被硝酸氧化生成的。
(D)加入BaCl2出现白色沉淀,可能含有SO、SO、Ag+等。
答案:C
例3.有一瓶无色气体可能有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种(H2S具有还原性,与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质),将其通入氯水,得无色透明溶液。
把所得溶液分两份:一份加入用盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀;另一份加入用HNO3酸化的AgNO3溶液也有白色沉淀生成。
从实验可知,原气体中肯定有____________;肯定没有__________;不能肯定是否有_____________。
分析:
通入氯水得透明的无色溶液,肯定没有H2S、HBr。
若有HBr,则反应生成Br2溶液呈现橙色,如有H2S溶液将出现浑浊。
在通入混合气体后的溶液中加入酸化的BaCl2有白色沉淀,溶液中肯定有SO离子,则原
气体中肯定有SO2存在。
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。
加入酸化的AgNO3溶液出现白色沉淀,可以肯定溶液中有Cl-,但不能因此而断定有HCl 的存在,因为氯水中也有Cl-。
综上所述,气体中肯定含有SO2;没有H2S、HBr;不能确定的有CO2和HCl。
【练习】
1.检验SO离子常用的方法()
A.加BaCl2溶液产生白色沉淀
B.加HCl产生的气体使品红褪色
C.加稀H2SO4产生气体通入石灰水,产生白色沉淀
D.加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,加稀HNO3溶液溶解
2.除去SO2中混有的SO3气体,可选用的试剂()
A.石灰水
B.浓H2SO4
C.饱和NaHSO3溶液
D.KMnO4溶液
3.下列物质能使品红溶液褪色的是()
①干燥的Cl2②Na2O2 ③NaClO ④活性炭⑤SO2
A.除①外其它都可以
B.只有①②③
C.只有①④⑤
D.全部
4.Na2SO3既有氧化性又有还原性。
现有试剂:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4、烧碱液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用:________,现象:________,离子方程式:________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用:________,现象:________,离子方程式:________。
答案:
1.B
2.B、C
3.D
4.(1)①溴水②溴水褪色③SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+
(2)①Na2S溶液、稀H2SO4②混合液出现浑浊③SO32-+ 6H+ +2S2-=3S↓+ 3H2O。