室温下, 1 体积的水能溶解约 40 体积的 SO 2 。用试管收集 SO 2 后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是
A . 试管内液面上升,证明 SO 2 与水发生了反应
B . 试管中剩余少量气体,是因为 SO 2 的溶解已达饱和
C . 取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是: SO 2 +H 2 O ⇌ H 2 SO 3 、 H 2 SO 3 ⇌ H + + 、 ⇌ H + +
D . 取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后 pH 下降,是由于 SO 2 挥发
C
【详解】
A .由信息可知, SO 2 易溶于水,也能使液面上升,故 A 错误;
B .二氧化硫与水的反应为可逆反应,当反应达到限度后,二氧化硫的量不再减少,液面高度也无明显变化,故 B 错误;
C .滴入石蕊试液,溶液变为红色,说明溶液显酸性, SO 2 与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为弱酸,分步电离出氢离子,故 C 正确;
D .亚硫酸具有较强的还原性,易被氧化为硫酸,弱酸变强酸,也能使 pH 下降,故 D 错误;
故选 C 。
二氧化硫的物理性质和化学性质:
1.物理性质:
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温常压下,1体积水大约溶解40体积的SO2),易液化(沸点-10℃)。
2.化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①将SO2通入紫色石蕊试液中,试液变红。
②能与碱性氧化物、碱及某些盐反应。如:
(2)还原性
(3)弱氧化性
(4)漂白性(不能漂白酸碱指示剂) 能和某些有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,易分解而恢复原色,因此,SO2的漂白并不彻底。在中学化学常见试剂中,能用SO2漂白的只有品红溶液,品红溶液无色溶液恢复原色。
SO2与一些物质反应的实验现象:
SO2与强碱反应后固体成分的确定:
SO2与强碱(如NaOH)溶液发生反应后的固体成分取决于二者的用量。遇到类似的问题,可以采用数轴分析法讨论。设SO2的物质的量为n(SO2),NaOH物质的量为n(NaOH),数轴代表,如下数轴所示:
分析数轴可得:
(1)则固体物质为Na2SO3,
(2),则固体物质为NaOH 和Na2SO3.
(3),则同体物质为NaHSO3
(4),则固体物质为Na2SO3和NaHSO3,
(5),则固体物质为NaHSO3。
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下图中每个方框表示有关的一种反应物或生成物,方框中字母是物质代号,已知B、D、E、F、X均为单质,试填空。
⑴写出A、B的化学:A___________,B____________。
⑵写出I和J反应的化学方程式__________________________________________。
写出E和水反应的离子方程式_________________________________________。
⑶写出C溶液和D反应的离子方程式_____________________________________。