二氧化硫性质及其性质比较

皖智教育2014年9月25日胡征善SO2性质及其性质比较公开课课件分析比较法是处理和解决问题的一种重要方法，更是化学学习中一种常见的方法。比较法有“同中求异”和“异中求同”：同中求异——将同类问题或事件进行横向比较，找到其不同点异中求同——将异类问题或事件进行纵向比较，找到其相同点二氧化硫：无色有刺激性气味易液化(沸点—10℃)的有毒气体。既是工业上制备硫酸的原料气之一，也是污染环境的一种气体。其化学性质的多样性——酸性、氧化性、还原性、漂白性，使之成为教学中的重点和难点，更是高考命题的热点和切入点。

二氧化硫的“四性”SO2BaCl2(aq)BaCl2-NH3(aq)Ba(NO3)2(aq)MnO4—/H+(aq)Br2(aq)FeCl3(aq)品红(aq)H2S

(aq)溶液棕黄色变为浅绿色溶液紫红色褪去析出硫少乳白色析出硫多淡黄色无明显现象有白色沉淀有白色沉淀溶液红色褪去石蕊(aq)氧化性I2—淀粉(aq)溶液紫色变红色溶液蓝色褪为无色溶液橙红色褪为无色SO2的还原性酸性酸性漂白性一样？？BaCl2(aq)BaCl2-NH3(aq)Ba(NO3)2(aq)MnO4—/H+(aq)Br2(aq)FeCl3(aq)品红(aq)H2S

(aq)无明显现象有白色沉淀溶液颜色均不变石蕊(aq)无氧化性无漂白性I2—淀粉(aq)溶液紫色变红色？CO2无还原性CO2无明显现象无明显现象？酸性酸性结论一、相同点SO2和CO2都是酸性氧化物（1）与水反应生成H2SO3和H2CO3；生成的酸都不稳定；（2）都能使紫色石蕊溶液或潮湿的蓝色石蕊试纸变红(只红不褪)；（3）都能与碱反应(都可使澄清石灰水变浑浊，过量又变澄清)；（4）与BaCl2和CaCl2溶液都不反应

都与碱性氧化物反应生成盐二、不同点

漂白性、氧化性、还原性：SO2有CO2无(常温或水溶液中)（活泼金属在加热或点燃条件下与CO2反应，CO2表现为氧化性）分别通入Ba(NO

3)2溶液，CO2不反应SO2呢？？？

石蕊溶液品红溶液NaOH-酚酞溶液SO2漂白性辨析1.使品红褪色的气体就是SO2？检验SO2的操作？2.SO2能使石蕊溶液先红后褪吗？3.SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色是其漂白作用吗？为什么？4.SO2使NaOH-酚酞溶液的红色是其漂白作用吗？

Cl2溶液红色褪去，加热不恢复红色溶液先红后褪有机色素——有色的有机化合物H+

HClO实验设计：是氯气耗碱褪色还是氧化酚酞褪色？二氧化硫在水中的溶解度，通常情况下c(H2SO3)＜2mol/L温度/℃010202530405060708090100溶解度/g2215119.486.5543.53.43.53.7漂白与脱色原理氧化漂白加合漂白吸附脱色物质HClO、H2O2、O3、Na2O2SO2、H2SO3、HSO3—活性炭、硅胶、氢氧化铝胶体原理化学反应物理吸附不可逆，不复原可逆，返色漂白：有机色素脱色：有机色素和有色无机化合物

等物质的量的Cl2和SO2混合遇湿润的有机色素失去漂白作用Cl2+SO2+2H2O==4H++2Cl—+SO42—H2O2S（SO3或SO42—）——主要性质中间价态SO2或H2SO3、SO32—

+4+6价升氧化还原剂价降还原氧化剂S——次要性质I2+SO2+2H2O=4H++2I—+SO42—还原性SO2＞I—2H2S+SO2+=3S+2H2O

氧化性与还原性遇到氧化剂，勿忘还原性SO2的还原性SO2分别通入Ba(NO3)2溶液、Ca(ClO)2溶液3SO2+2NO3—+2H2O==3SO42—+2NO+4H+Ba2++SO42—==BaSO4↓SO2+ClO—+H2O==SO42—+Cl—+2H+Ca2++SO42—==CaSO4↓SO2量少：Ca2++2ClO—+SO2+H2O==CaSO4↓

+Cl—+HClO+H+SO2量多：Ca2++2ClO—+2SO2+2H2O==CaSO4↓

+2Cl—+SO42—+4H+SO2量少：ClO—+H+==HClO显性与隐性HNO3

HClOSO2量多，再发生上述反应SO2量少：3Ba2++2NO3—+3SO2+2H2O==3BaSO4↓+4H++2NO一定体积的Ba(NO3)2溶液中不断通入SO2，含S粒子的物质的量n随通入SO2物质的量n(SO2)的变化n(SO2)/moln/moloaASO2量少：3Ba2++2NO3—+3SO2+2H2O==3BaSO4↓+4H++2NOSO2量多：Ba2++2NO3—+3SO2+2H2O==BaSO4↓+2SO42—+

4H++2NOBaSO4SO42—A点的反应28.2013年北京卷（15分）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：

操作现象取4g漂粉精固体，加入100mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pH

pH试纸先变蓝(约为12)，后褪色i.

液面上方出现白雾；ii.

稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；iii.

稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是_______________。（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是__________。耐人寻味的两年北京高考题①实验a目的是_____________________。②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是____________。（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl—发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是__________________________。（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是________________。②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：_________________________________________。

（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：

a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；

b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。【答案】（1）（2）碱性、漂白性（3）①检验白雾中是否Cl2，排除Cl2干扰

②白雾中含有SO2，SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色的Ag2SO4

沉淀（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色（5）①CaSO4②【解析】（1）Cl2和Ca(OH)2生成氯化钙、次氯酸钙与水（2）pH试纸先变蓝(约为12)，说明溶液呈碱性，后颜色褪去，说明具有漂白性（3）①反应中生成Cl2，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl2，排除Cl2干扰②白雾中含有SO2，可以被硝酸(酸化的AgNO3溶液)氧化为硫酸，故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀——Ag2SO4

3SO2+2NO3—+2H2O==3SO42—+2NO↑+4H+（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色——ClO—+Cl—+2H+==Cl2↑+H2O（5）①取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2被氧化为SO42—，故沉淀X为CaSO4②溶液呈黄绿色，有Cl2生成，Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸一、氯元素及其化合物性质1.Cl2的颜色、氧化性(与淀粉—KI和SO2的反应)；与Ca(OH)2反应；2.ClO—的水解、强氧化性(与SO2、酸性时的Cl—反应——ClO—与Cl—的共存条件)二、硫元素及其化合物性质

1.SO2与水作用形成酸雾2.H2SO3的酸性(提供H+，使ClO—与Cl—发生反应)3.SO2的还原性(被NO3—/H+和ClO—氧化为SO42—而形成Ag2SO4、CaSO4沉淀)知识网微溶Ag2SO4SO2+H2OH2SO3H++HSO3—

ClO—

Cl—

Cl2++SO42—白雾CaSO4NO3—/H+BaSO4I2遇淀粉变蓝湿润淀粉-KICa2+或Ba2+不形成CaSO3或BaSO3沉淀能力层次1、2、辨认装置图再现，复述，辨认3、测漂粉精溶液的pH分析实验现象并得出结论4、分析现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因分析实验现象、评价筛选试剂，设计化学实验并得出结论6、推测现象i：白雾由HCl小液滴形成对比实验，推理(Ca(ClO)2与SO2反应可能放热，产生白雾)5、向水中持续通入SO2，未观察到白雾提出推测，设计实验验证（2）酸化的AgNO3溶液检验白雾综合分析：酸化的AgNO3溶液中的H+和NO3—具有强氧化性，SO2的强还原性，SO2被氧化为SO42—，进而生成微溶的Ag2SO4——从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力7、由实验a、b不能判断白雾中含有HCl实验a、b确能证明白雾中含HCl，但设问说“不能”，引发认知冲突，另求突破（1）用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化排除Cl2的干扰8、过滤除去沉淀X的上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀CaSO4微溶，BaSO4难溶——运用科学的方法，初步了解化学变化规律，并对化学现象提出科学合理的解释9、用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因黄绿色的物质是什么？先为什么生成了？后又为什么褪去了？且经检验白雾中无Cl2，这又引发思维冲撞——溶液中有白雾中无。分析出Cl2与SO2的反应，而又要求运用正确的化学用语表达出离子方程式——将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法解决简单化学问题的能力。知识心境能力成败2011年北京卷（15分）甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。实验操作和现象：操作现象关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热A中有白雾生成，铜片表面产生气泡B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸均未发现白色沉淀溶解①为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是

；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是

。②进行实验，B中现象：检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：

。⑸合并⑷中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是

。甲大量白色沉淀乙少量白色沉淀⑴A中反应的化学方程式是

。⑵C中白色沉淀是

，该沉淀的生成表明SO2具有

性。⑶C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是

。⑷分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。

根据背景材料和题设问题，调用已有的知识铜与浓硫酸反应的实验；SO2的还原性；BaSO3、BaSO4的难溶性和生成条件；O2和HNO3的氧化性等知识，仔细观察实验装置图并认真分析A、B、C中的实验现象，其中C的实验现象说明了SO2进入Ba(NO3)3溶液中溶解呈酸性，在酸性条件下SO2被NO3—氧化：3SO2+2NO3—+2H2O==3SO42—+2NO+4H+Ba2++SO42—==BaSO4↓2NO+O2==2NO2

无色红棕色第(4)题属实验探究，要求根据白雾提出假设、设计实验验证假设，根据实验现象进行分析推论，需要运用比较归纳等研究方法——白雾中的成分、甲乙现象的差异(大量与少量)进行系统分析，得出正确结论。如果落入“硫酸是高沸点(难挥发性)酸”的死结中，就钻进了难解的死胡同。第(5)题是第(4)题的延续，层层递进多轮次探究，强化高级思维品质的考查。谈解题

甲为了排除装置内空气，在原有装置之前增加一步操作，可先通一段时间的N2；乙同学为除去白雾或SO2中的H2SO4、SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；在甲、乙的两个实验中，B中仍出现不溶于稀盐酸的白色沉淀且白色沉淀都是BaSO4，由于甲同学没有排除白雾的干扰，故有：SO42－+Ba2+==BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，故有：2Ba2++2SO2+O2+2H2O==2BaSO4↓+4H+

合并甲、乙方案进行实验时(即通N2排完装置内空气，又在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶)，B中无沉淀生成，虽然C中有BaSO4白色沉淀，但不是BaSO3，这就说明了SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。

注意：答题时必须强调BaSO3，否则将词不达意！⑴Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2↑+2H2O⑵BaSO4

还原⑶2NO+O2==2NO2⑷①通N2一段时间，排除装置中的空气饱和NaHSO3溶液或浓H2SO4

②甲：SO42－+Ba2＋==BaSO4↓，乙：2Ba2＋+2SO2+O2+2H2O==2BaSO4↓+4H＋

白雾的量远多于装置中O2的量？⑸SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀

△答案答案的不足1.答案“白雾的量远多于装置中O2的量？”显然不妥，SO2与O2反应的速率慢，即使O2远远多于白雾，也不会有大量白色沉淀

2.吸收SO2，除用饱和亚硫酸钠溶液还可用浓硫酸试题的拓展虽然在有限的时间内和试题的赋分情况下，不可能设置过多的设问，但是试题所赋予的内涵肯定还有不少。如：1.C中液面上方浅棕色消失的原因——2013年再现；2.将“乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是”改为“乙为了验证自己的观点正确，在上图中增加一个装置，画出此装置并指明所用试剂和连接部位”（三）2012年安徽卷（15分）亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验流程：样品足量稀硫酸边通N2，边煮沸气体A甲方案流程①H2O2溶液充分吸收H2SO4溶液②NaOH标准溶液滴定数据处理

乙方案流程溶液B数据处理

碱液充分吸收用盐酸调节至弱酸性I2标准溶液滴定（1）气体A的主要成分是________。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入______；通入N2的目的是____________。（2）写出甲方案第①步反应的离子方程式：__________。（3）甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗，其操作方法是_________。（4）若用盐酸代替稀硫