SO2制取与性质一体化微型实验

SO2制取与性质一体化微型实验
一、实验原理
SO2是一种无色刺激性气体，具有刺激性、腐蚀性和毒性。

它可以通过燃烧硫磺或者加热硫代硫酸钠来制备。

SO2可以与水反应生成亚硫酸和二氧化碳，酸性强，可以与碱反应生成亚硫酸盐。

SO2还可以作为氧化剂参与反应，例如可以与氯气反应生成氯化硫。

SO2是重要的化工原料，广泛用于制备亚硫酸、亚硫酸盐、各种氧化和还原剂以及精细有机合成中。

二、实验目的
1. 了解SO2的制取方法和基本性质；
2. 学习酸碱反应的基本原理及相关实验操作技能；
3. 了解气体的实验操作方法。

三、实验器材
試管、橡皮瓶、滴定管、洗瓶、烧杯、三角漏斗等。

硫磺粉、氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)、滴定管、水。

五、实验步骤
1. 实验前准备：将NaOH固体先称量好，用水定容制备出0.1mol/L的NaOH溶液；盐酸用水稀释制备出0.1mol/L的盐酸溶液；
2. 取一些硫磺粉，放入一只橡皮瓶中。

将橡皮瓶通过漏斗、垫板、玻璃管连接到装有水的烧杯上(如图1所示)；
3. 加热烧杯中的水，使其温度达到80℃以上时，用点火器点火，开始加热硫磺粉。

硫磺粉会燃烧，产生大量的SO2气体，通过装置中的水往上冒。

硫磺完全燃烧后，将火熄灭，继续使烧杯加温使水旋转起来，SO2气体不断冒出，进行实验。

实验过程中保证供水量充足，防止水回吸。

4. 将一根滴定管插入橡皮瓶中，向橡皮瓶内滴入1 -2 滴盐酸，SO2 gas会溶解于水中，形成H2SO3(naOH中和h2so3为na2so3)。

SO2(g)+H2O(l)⇄H2SO3(aq)
5. 取出试管，标明0.2mol/L的NaOH溶液，加入少量NaOH溶液。

6. 向试管中滴加HCl溶液，并不断轻摇试管，观察试管内溶液的变化情况。

SO2溶于水时生成的二元酸是亚硫酸(H2SO3)。

NaOH和HCl溶液都是强碱和强酸，若不加SO2，则NaOH和HCl一起反应，得到NaCl和H2O。

但是加入SO2后，SO2能与水反应生成H2SO3，与NaOH反应生成Na2SO3，故试管内会出现沉淀。

7. 用滴定管分别向试管中滴加0.1 mol/L NaOH溶液，观察所添加的NaOH溶液量。

当滴加NaOH溶液时，溶液中的沉淀会逐渐消失，试管中的溶液变得越来越清晰。

等到试管中没有沉淀时，停止滴加NaOH溶液。

8. 记录实验结果，并进行讨论。

六、实验注意事项
1. 实验器材必须干净，稳定，安全性好，以免实验失败或发生意外。

2. 每个步骤中的操作顺序必须严格按照实验指导书中的要求进行，以免对操作结果产生负面影响。

3. 硫磺燃烧时产生的SO2应尽可能及时排出，以避免气体浓度过高而导致安全事故。

4. 洗涤瓶和滴定管液必须用开水进行清洗，并在用之前仔细查看是否完好无损。

7. 在操作化学试剂和制备气体时必须戴好手套、护目镜、实验服等安全防护设备，以免沾到试剂造成伤害。

八、实验结果与讨论
1. SO2燃烧产生的气体为SO2气体，具有刺激性和腐蚀性。

2. SO2在水中溶解生成的二元酸为亚硫酸。

3. 在生成的亚硫酸盐Na2SO3中，Na2SO3是杂质，通过滴定可以得出溶液中的亚硫酸量。

4. 经滴定实验，采用化学计量知道燃烧生成1mol的SO2，需要0.5 mol 的NaOH。