高中化学新教材同步必修第二册 微专题一 二氧化硫和二氧化碳性质的比较与鉴别(同步讲义)

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一、二氧化硫和二氧化碳性质的比较1.(2018·广州南沙区一中高一期中)同类物质性质相似，SO2和CO2同属于酸性氧化物，性质类似。下列说法不正确的(　　)A.SO2与澄清石灰水反应生成白色沉淀CaSO3B.SO2与BaO反应，生成BaSO3C.SO2与水反应生成H2SO3D.SO2和Na2O2反应生成Na2SO3和O2答案　D解析　SO2与澄清石灰水反应生成白色沉淀CaSO3，A正确；SO2与BaO反应，生成BaSO3，B正确；SO2与水反应生成H2SO3，C正确；SO2具有还原性，Na2O2具有强氧化性，因此SO2和Na2O2发生氧化还原反应生成Na2SO4，D错误。2.(2019·湖南株洲检测)下列说法不正确的是(　　)A.SO2和CO2均有毒B.SO2和CO2均能与澄清石灰水反应，并有白色沉淀生成C.SO2具有漂白性，但通入石蕊溶液中却不能使之褪色D.SO2和Cl2均能使品红溶液褪色答案　A解析　二氧化硫有毒，二氧化碳无毒，A项错误；二氧化硫和二氧化碳均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，B项正确；二氧化硫具有漂白性，但是不能漂白石蕊溶液，C项正确；二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色，氯气溶于水生成的次氯酸具有漂白性，也能使品红溶液褪色，D项正确。3.将足量的甲和乙组成的混合气体通入丙溶液中，一定能产生沉淀的是(　　)答案　A解析　在溶液中Cl2可将SO2氧化为SOeq \o\al(2－,4)，进而与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀，将足量的甲和乙组成的混合气体通入丙溶液中，一定能产生沉淀，A符合题意；若HCl过量，则没有沉淀，B不符合题意；足量的CO2和SO2组成的混合气体通入丙溶液中，若CO2、SO2过量，则没有沉淀，C不符合题意；足量CO2和Cl2通入丙溶液中无沉淀生成，D不符合题意。将SO2通入BaCl2溶液或CaCl2溶液中无明显现象，因为SO2与BaCl2溶液或CaCl2溶液不反应。但在强氧化性环境如氯水、氯化铁溶液等中，SO2可被氧化为SOeq \o\al(2－,4)，SOeq \o\al(2－,4)与Ba2＋或Ca2＋反应生成BaSO4或CaSO4沉淀。二、混合气体中同时含有SO2、CO2的检验与净化1.流程设计2.实验装置3.特别提示当SO2中混有CO2时，不会影响SO2的检验；当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验，应先检验并除去SO2，再用澄清石灰水检验CO2气体。4.(2018·福州八县市协作校高一期中)检验CO2中是否混有SO2气体，可采用的方法是(　　)A.先通过NaOH溶液，再通过品红溶液，若品红溶液褪色，则说明混有SO2气体B.通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明混有SO2气体C.先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明有SO2气体D.通过酸性KMnO4溶液，若溶液褪色，则说明混有SO2气体答案　D解析　SO2和CO2通过NaOH溶液均发生反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O,2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，再通过品红溶液不能检测到SO2，A错误；SO2和CO2通过澄清石灰水都会产生白色沉淀，B错误；SO2和CO2通过NaOH溶液都可能被吸收完全，也可能均过量，再通过澄清石灰水，若变浑浊，也不能确定混有SO2，C错误；因为CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色，SO2具有还原性，通过酸性KMnO4溶液，溶液褪色，则说明混有SO2气体，D正确。5.检验二氧化硫中是否混有二氧化碳气体，可采用的方法是(　　)A.通过品红溶液B.先通过氢氧化钠溶液，再通过澄清石灰水C.通过澄清石灰水D.先通过过量酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水答案　D解析　二氧化硫能使品红溶液褪色，二氧化碳不能使品红溶液褪色，品红溶液可检验二氧化硫，而不能检验二氧化碳的存在； 二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应；二氧化硫被过量酸性高锰酸钾溶液完全吸收后，再通过澄清石灰水，若有白色沉淀，说明一定含有二氧化碳。6.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是(　　)A.饱和食盐水 B.氢氧化钠溶液C.足量澄清石灰水 D.饱和碳酸氢钠溶液答案　D解析　二氧化碳和二氧化硫都能与氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应，都不能与饱和食盐水反应。因为亚硫酸的酸性强于碳酸，可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫气体。7.CO2气体中含有少量SO2，欲得到纯净、干燥的CO2，通过如图所示的洗气瓶，①②两瓶中所装的试剂应该是(　　)A.①NaOH溶液；②浓硫酸B.①浓硫酸；②NaOH溶液C.①饱和NaHCO3溶液；②浓硫酸D.①浓硫酸；②Na2CO3溶液答案　C解析　CO2和SO2都是酸性氧化物，通过NaOH溶液，全部被吸收，无法得到CO2，A、B错误；亚硫酸的酸性强于碳酸，SO2与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，然后用浓硫酸干燥CO2，C正确；碳酸钠与CO2反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，会吸收CO2，D错误。除去二氧化碳中二氧化硫的方法(1)利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。(2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。三、二氧化硫和二氧化碳的鉴别方法1.物理方法(1)根据气味鉴别：有刺激性气味的气体是SO2，无气味的是CO2。(2)根据溶解性鉴别：同温同压下，将两种气体充满相同的试管，分别倒置于水槽中，试管内进水多的是SO2。2.化学方法(1)用品红溶液鉴别：将两种气体分别通入品红溶液中，能使品红溶液褪色的是SO2。(2)用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别：将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。(3)用氢硫酸溶液鉴别：将两种气体分别通入H2S溶液中，出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。(4)用FeCl3溶液鉴别：颜色(棕黄色)变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SOeq \o\al(2－,4)。8.能够用于鉴别二氧化硫和二氧化碳的溶液是(　　)A.澄清石灰水 B.品红溶液C.紫色石蕊溶液 D.氯化钡溶液答案　B解析　二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊；二氧化硫、二氧化碳与水反应的产物都能使紫色石蕊溶液变红；二氧化硫、二氧化碳都不与氯化钡溶液反应，选项A、C、D错误。9.下列溶液不能鉴别二氧化硫和二氧化碳气体的是(　　)A.酸性高锰酸钾溶液 B.品红溶液C.氢硫酸溶液 D.氢氧化钡溶液答案　D解析　二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀，继续通入二氧化硫或二氧化碳，白色沉淀溶解，氢氧化钡溶液不能鉴别二氧化硫和二氧化碳。10.某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分，将该气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入，发现浑浊又变澄清。由此该小组同学对气体的成分提出猜想。提出猜想猜想1：________________________________________________________________________；猜想2：________________________________________________________________________；猜想3：________________________________________________________________________。为了验证猜想，该小组同学设计如下实验进行探究。实验探究该小组同学按如图所示连接装置，将气体从a端通入。(1)B中盛放的溶液应该是________(填字母)。a.NaCl溶液 b.酸性KMnO4溶液c.盐酸 d.澄清石灰水(2)A中品红溶液的作用是____________________________________________________。(3)D中澄清石灰水的作用是__________________________________________________。通过以上实验，该小组同学观察到以下实验现象：①A中品红溶液褪色；②C中品红溶液不褪色；③D中澄清石灰水变浑浊。得出结论(4)由上述现象，该小组同学认为该气体_________________________________________。答案　气体含有CO2　气体含有SO2　气体含有CO2和SO2　(1)b　(2)检验该气体中是否含有SO2　(3)检验该气体中是否含有CO2　(4)含有CO2和SO2解析　首先根据题给信息，分析可能涉及的物质，进行假设，本题中猜想气体可能含有SO2或CO2，或二者都有；然后分析题目涉及物质的化学性质，如SO2和CO2性质的异同点；最后根据题意对假设进行一一验证，最终得出正确结论。SO2和CO2在某些性质方面较相似，如都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则浑浊又变澄清。但SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化，且SO2可使品红溶液褪色，而CO2不具备这些性质，可利用性质差异检验CO2是否存在。(1)SO2与CO2的最大区别在于SO2具有漂白性、还原性和氧化性，而CO2只有氧化性。解决有关问题时，要注意相似性方面的干扰。(2)CO2和SO2混合气体鉴别的实验题中，品红溶液常要使用两次，分别用于检验SO2的存在以及证明SO2是否被除尽。(3)SO2虽有漂白性，但并不是所有与SO2有关的褪色都是因为SO2的漂白性。如：①SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是因为SO2能与碱发生反应；②SO2能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性。SO2CO2物理性质气味有刺激性气味无味溶解性易溶能溶化学性质与水反应SO2＋H2OH2SO3CO2＋H2OH2CO3与碱反应Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O=== Ca(HCO3)2氧化性SO2＋2H2S===3S＋2H2OCO2＋Ceq \o(=====,\s\up7(高温))2CO还原性2SO2＋O2eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3，二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性有无对环境的影响形成酸雨引起温室效应选项甲乙丙ACl2SO2氯化钡溶液BHClCO2石灰水CCO2SO2石灰水DCO2Cl2氯化钙溶液流程设计检验SO2→除去SO2→检验SO2是否被除尽→检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水实验现象褪色褪色(或变浅)不褪色变浑浊