侯哥化学:常见气体的实验室制取—二氧化硫的实验室制备

教育咨讯 2024-05-01 16:47:49

很多孩子在进入高中以后,都听说过化学这个科目是非常难学的。所以有的孩子就对这个科目抱有了一定的畏惧心理,这也就导致孩子在之后的学习当中知识接收的情况并不是很好。特别是常见气体的实验室制取—二氧化硫的实验室制备这个难点,对很多同学来说都很难,那么这个怎么学呢?侯哥化学帮同学们做了总结,助力孩子突破这个难关!

01反应原理

通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫。反应方程式:

02实验装置

(1)发生装置:用分液漏斗、圆底烧瓶组装的固液不加热型制气装置(该实验不能用启普发生器,因为二氧化硫气体易溶于水)

(2)净化干燥装置:一般用浓H₂SO₄、P₂O₅、无水CaCl₂干燥(由于SO₂能被碱石灰吸收,所以不能使用碱石灰)

(3)收集方法:向上排空气法或排饱和 NaHSO₃溶液(不能用排水法,因为二氧化硫气体易溶于水,因为二氧化硫气体有毒,常用带塞子的集气瓶收集)

(4)尾气处理:选用酸性高锰酸钾溶液或碱液(一般用NaOH溶液,工业上可用浓氨水)吸收多余的二氧化硫,防止污染空气。

03判断SO₂集满方法

1. 湿润的品红(蓝色石蕊)试纸放在集气瓶口,如果褪色(变红),则证明已集满。2. 用玻璃棒蘸氨水放在瓶口,如果出现浓厚的白烟,则证明已集满。

04SO₂性质检验

1.漂白性:先通入品红试液,品红褪色,加热后又恢复红色

2.还原性:将SO₂通入稀氯水、稀溴水、酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色;

3.将SO₂通入氯化铁溶液中,氯化铁溶液由黄色变成浅绿色;

4.将SO₂通入硝酸钡溶液中,产生沉淀。

5.氧化性:通入氢硫酸,发生归中反应,产生黄色S沉淀

05注意事项

①由于二氧化硫易溶于水,所以实验室制取二氧化硫的过程中,要尽可能降低反应体系中的水,因此Na₂SO₃应选用固体;浓硫酸中几乎不含有H⁺,为了使反应能够发生,一般选取70%的浓硫酸,减少二氧化硫的溶解损耗。

②不可用浓盐酸代替浓硫酸,因为其中含有大量的水(常温常压下,质量分数最大的浓盐酸为45%的浓盐酸),否则会有大量的SO₂溶解在水中,使产量减少。

③实验结束后应先排净装置中残留的二氧化硫,再拆除装置,防止残留的二氧化硫进入到空气中,造成污染。例题1.制备二氧化硫并验证其性质的装置如图所示,下列说法错误的是(已知亚硫酸钠溶液呈碱性,亚硫酸氢钠溶液呈酸性)

A.通过分液漏斗滴加硫酸可控制反应速率

B.反应一段时间后,乙中溶液可能显中性

C.丙、丁中溶液褪色均体现了SO₂的还原性

D.戊中反应的离子方程式可能为SO₂+2OH⁻=SO₃²⁻+H₂O

【答案】C

【解析】

A.分液漏斗带有活塞,可通过分液漏斗滴加硫酸可控制反应速率,A正确;

B.二氧化硫与碳酸氢钠反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,由于亚硫酸钠溶液呈碱性,亚硫酸氢钠溶液呈酸性,因此反应一段时间后,乙中溶液可能显中性,B正确;

C.丙丁中溶液褪色体现了SO₂的漂白性,丁中溶液褪色体现了SO₂的还原性,C错误;D.二氧化硫是酸性氧化物,戊中反应的离子方程式可能为SO₂+2OH⁻=SO₃²⁻+H₂O,D正确;选C。

甲装置制备二氧化硫,乙装置除去挥发出的硫酸酸雾,丙装置检验二氧化硫的漂白性,丁装置验证二氧化硫的还原性,戊装置尾气吸收,据此解答。

2.某化学兴趣小组欲在实验室制备二氧化硫,并探究相关物质的一些性质。根据要求完成下列各小题。(1)写出Na₂SO₃与70%浓硫酸反应的化学方程式:_____________.

(2)如何验证生成二氧化硫  __________________________  .

(3)某同学拟用如图装置测定空气中SO₂的含量(假设空气中无其他还原性气体)。

你认为不可行的装置是(填“a”或“b”),理由是______________。

【答案】

(1)Na₂SO₃+H₂SO₄(浓)=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

(2)把生成的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又恢复红色,则有二氧化硫气体;若不褪色则没有二氧化硫气体

(3)b 装置b中的碱石灰不仅能吸收二氧化硫还能吸收空气的二氧化碳和水蒸气

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