解读SO2和CO2的鉴别

时间:2022-09-04 06:08:17

SO2和CO2是中学阶段常见的两种气体,在鉴别它们的时候往往比较困难,原因是它们的物理性质和化学性质有许多相似之处,比如:①它们都是无色的气体,从外观判断很难把它们鉴别开来;②它们都是酸性氧化物,都可以使紫色石蕊试液变红;③把它们通入到澄清石灰水中,都会出现浑浊现象等。但是,我们可以利用SO2性质的特殊性,来进行鉴别,主要方法如下:

一、利用SO2的“刺激性气味”来进行鉴别

由于CO2是无色无味的气体,而SO2是具有刺激性气味的气体,因此我们可以通过闻气味的方法来进行鉴别,但是在闻气体的时候,一定要注意,用手轻轻在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。

二、利用SO2的“漂白性”来进行鉴别

SO2能够使品红溶液褪色,而CO2无此性质,因此我们可以把气体导入到品红溶液,能使品红溶液褪色者为SO2,否则为CO2。

三、利用SO2的“还原性”来进行鉴别

1、将气体分别通入到HNO3酸化的BaCl2溶液中,能产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2。原因是SO2被HNO3氧化为H2SO4,从而与BaCl2发生化学反应生成了不溶于酸的BaSO4沉淀。相关的方程式如下:

3SO2 + 2NO3- + 2H2O=3SO42- + 2NO + 4H+

SO42- + Ba2+===BaSO4

2、由于SO2是强还原性气体,能够与酸性高锰酸钾溶液、溴水、碘水发生氧化还原反应,从而使它们褪色,而CO2无此性质,因此我们可以把气体导入到酸性高锰酸钾溶液、溴水或者碘水中,能够使它们褪色者为SO2,否则为CO2,相关的离子方程式如下:

SO2 + Br2 + 2H2O===4H+ + SO42- + 2Br-

5SO2 + 2MnO4- + 2H2O===2Mn2+ + 5SO42- + 4H+

在实际作题过程中,我们也可以利用这几种溶液把SO2气体除去。例如:

【创新题】某兴趣小组在研究性学习中设计了如下实验来探究C与浓H2SO4反应的过程,并检验反应后生成的气体,装置如下图所示:

所需要的试剂有:炭、浓H2SO4、无水CuSO4、溴水、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水、品红试液等

请回答下列问题:

(1)实验前欲检查装置A的气密性,可以采取的操作是______________。

(2)请利用上述装置组装成一个检验反应后气体成份的装置图(从左至右根据气体的流向):____________

(3)B中所装的试剂依次是________,其中2号洗气瓶中试剂的作用:________________。

(4)向装置A中的烧瓶中逐滴滴加浓H2SO4,加热,使A中产生的气体进入到上述组装好的装置中,能够证明混合气体中有CO2存在的实验现象是:________________;

(5)D装置是用来检验生成物中____,D中的实验现象_____;能否把D装置放在B、C之间____?为什么_________

【答案】(1)关闭止水夹a,打开分液漏斗的上塞以及旋塞,向分液漏斗中注入蒸馏水,使水面浸没漏斗颈下端,继续加水,使漏斗内外液面形成一段液差,过一段时间后,若液差保持不变,则装置不漏气。

(2)ADBC。

(3)1:品红试液,2:酸性KMnO4溶液(或者溴水),3:品红试液;除去从1号瓶出来的混合气体中的SO2气体,以免对后续CO2的检验造成干扰。

(4)装置B中的第3号洗气瓶中的品红溶液不褪色,装置C中的澄清石灰水出现浑浊。

(5)水蒸气,白色粉末变成蓝色;不能,因若把D装置放在B、C之间,从B中带出的水气,干扰原混合气体中水蒸气的检验。

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