讓我?guī)銈冚^系統(tǒng)的學(xué)習(xí)二氧化硫！

二氧化硫（sulfur dioxide）是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的硫氧化物，化學(xué)式SO2，其為無(wú)色透明氣體，有刺激性臭味。 溶于水、乙醇和乙醚。二氧化硫是大氣主要污染物之一?；鹕奖l(fā)時(shí)會(huì)噴出該氣體，在許多工業(yè)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃燒時(shí)會(huì)生成二氧化硫。當(dāng)二氧化硫溶于水中，會(huì)形成亞硫酸。若把亞硫酸進(jìn)一步在PM2.5存在的條件下氧化，便會(huì)迅速高效生成硫酸（酸雨的主要成分之一）。這就是對(duì)使用這些燃料作為能源的環(huán)境效果的擔(dān)心的原因之一。

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，二氧化硫在3類致癌物清單中。

中文名 二氧化硫

外文名 sulfur dioxide

化學(xué)式 SO2

分子量 64.07

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

二氧化硫?yàn)闊o(wú)色透明氣體，有刺激性臭味。

溶于水、乙醇和乙醚。

液態(tài)二氧化硫比較穩(wěn)定，不活潑。

氣態(tài)二氧化硫加熱到2000℃不分解。

不燃燒，與空氣也不組成爆炸性混合物。

無(wú)機(jī)化合物如溴素、三氯化硼、二硫化碳、三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各種亞硫酰氯化物都可以任何比例與液態(tài)二氧化硫混合。

堿金屬鹵化物在液態(tài)二氧化硫中的溶解度

按 I- > Br- > Cl-的次序減小。

金屬氧化物、硫化物、硫酸鹽等多數(shù)不溶于液態(tài)二氧化硫。

二氧化硫是一個(gè)彎曲的分子，其對(duì)稱點(diǎn)群為C2v。硫原子的氧化態(tài)為+4，形式電荷為0，被5個(gè)電子對(duì)包圍著，因此可以描述為超價(jià)分子。從分子軌道理論的觀點(diǎn)來(lái)看，可以認(rèn)為這些價(jià)電子大部分都參與形成S-O鍵。

二氧化硫中的S-O鍵長(zhǎng)（143.1 pm）要比一氧化硫中的S-O鍵長(zhǎng)（148.1 pm）短，

而O3 中的O-O鍵長(zhǎng)（127.8 pm）則比氧氣中的O-O鍵長(zhǎng)（120.7 pm）長(zhǎng)。二氧化硫的平均鍵能（548 kJ·mol-1）要大于S-O的平均鍵能（524 kJ·mol-1），

而O3 的平均鍵能（297 kJ·mol-1）則小于O2的平均鍵能

（490 kJ·mol-1）。

這些證據(jù)使化學(xué)家得出結(jié)論：二氧化硫中的S-O鍵的鍵級(jí)至少為2，與臭氧中的O-O鍵不同，臭氧中的O-O鍵的鍵級(jí)為1.5。

分子結(jié)構(gòu)與極性：V形分子，極性分子。

pH：2/3的二氧化硫溶于水生成亞硫酸（H2SO3），溶液的pH值變成2或3。

25℃時(shí)二氧化硫在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)：1.15×10-5（m2/s）。

?化學(xué)性質(zhì)

在常溫下，潮濕的二氧化硫與硫化氫反應(yīng)析出硫。在高溫及催化劑存在的條件下，可被氫還原成為硫化氫，被一氧化碳還原成硫。強(qiáng)氧化劑可將二氧化硫氧化成三氧化硫，僅在催化劑存在時(shí)，氧氣才能使二氧化硫氧化為三氧化硫。具有自燃性，無(wú)助燃性。液態(tài)二氧化硫能溶解如胺、醚、醇、苯酚、有機(jī)酸、芳香烴等有機(jī)化合物，多數(shù)飽和烴不能溶解。有一定的水溶性，與水及水蒸氣作用生成有毒及腐蝕性蒸氣。

二氧化硫化學(xué)性質(zhì)極其復(fù)雜，不同的溫度可作為非質(zhì)子溶劑、路易斯酸、還原劑、氧化劑、氧化還原試劑等各種作用。液態(tài)二氧化硫還可作自由基接受體。如在偶氮二異丁腈自由基引發(fā)劑存在下與乙烯化合物反應(yīng)得到聚砜。液態(tài)二氧化硫在光照下，可與氯和烷烴進(jìn)行氯磺化反應(yīng)，在氧存在下生成磺酸。液態(tài)二氧化硫在低溫表現(xiàn)出還原作用，但在300℃以上表現(xiàn)出氧化作用。

二氧化硫可以使品紅溶液褪色，加熱后顏色還原，因?yàn)槎趸虻钠自硎嵌趸蚺c被漂白物反應(yīng)生成無(wú)色的不穩(wěn)定的化合物，破壞了起到品紅中起發(fā)色作用的對(duì)醌式，加熱時(shí)，該化合物分解，恢復(fù)原來(lái)顏色，所以二氧化硫的漂白又叫暫時(shí)性漂白。

二氧化硫能漂白品紅溶液，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

二氧化硫可以在硫磺燃燒的條件下生成：

S(s) + O2(g) =點(diǎn)燃= SO2(g)

硫化氫可以燃燒生成二氧化硫：

2 H2S(g) + 3 O2(g) =點(diǎn)燃= 2 SO2(g) + 2 H2O(g)

加熱硫鐵礦，閃鋅礦，硫化汞，可以生成二氧化硫：

4 FeS2 (g) + 11 O2(g) = 2 Fe2O3 (s) + 8 SO2(g)

2 ZnS (s) + 3 O2 (g)= 2 ZnO (s) + 2 SO2 (g)

HgS (s) + O2 (g) = Hg (l) + SO2 (g)

二氧化硫具有漂白性。工業(yè)上常用二氧化硫來(lái)漂白紙漿、毛、絲、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它（亞硫酸）能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。這種無(wú)色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色，因此用二氧化硫漂白過(guò)的草帽辮日久又變成黃色。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法廠商非法用來(lái)加工食品，以使食品增白等。食用這類食品，對(duì)人體的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p傷，并有致癌作用。

此外二氧化硫還能夠抑制霉菌和細(xì)菌的滋生，可以用作食物和干果的防腐劑。但必須嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)范圍和標(biāo)準(zhǔn)使用。

化學(xué)方程式

SO2 + H2O?H2SO3

2 SO2 ? SO 2+ + SO3 2-

2 SO2 +O2 = △、催化劑= 2 SO3

2 H2S + SO2 = 3 S↓+ 2 H2O

SO2 + Cl2 + 2 H2O= 2 HCI + H2SO4

SO2(少量)+ 2 NaOH=Na2SO3 + H2O

SO2(過(guò)量) + NaOH = NaHSO3

Na2SO3 + SO3 + H2O = 2 NaHSO3

CaO + SO2 = CaSO3,

2 CaSO3 + O2 = 2 CaSO4

SO2 + 2 FeCl3 +2H2O=2FeCl2 + H2SO4 + 2HCI

SO2 + H2O2 = H2SO4

Na2SO3 + SO2 = Na2SO3

5 SO2 + 2 KMnO4 + 2 H2O = 2 MnSO4 + K2SO4 + 2 H2SO4

3 SO2 + 2 NaNO3 + 2 H2O = Na2SO4 + 2 NO↑+ 2 H2SO4

——（以上材料來(lái)自于百度百科—二氧化硫）

將SO2氣體分別通入下列五種溶液中：

① 酸性 KMnO4溶液

② 品紅溶液

③ BaCl2溶液

④ Ba (NO3)2溶液

⑤ NaOH 和BaCl2的混合溶液

回答下列問(wèn)題：

(1）試管①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：酸性 KMnO4溶液_________________，

證明SO2具有________________________________________________性。

(2）試管②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：品紅溶液__________________________，

證明SO2具有_______________________________________________性。

(3）試管③中能否觀察到沉淀______________（填“能”或“否”）

(4）試管④中能產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀是__（填化學(xué)式，下同）

(5）試管⑤中能產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀是___________________。

用離子方程式表示產(chǎn)生沉淀的過(guò)程：_______________________。

【本題解析】

興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖(自己找去）裝置驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)：

①能驗(yàn)證 SO2具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)____________________。

②為驗(yàn)證SO2的還原性，取試管 b 中充分反應(yīng)后的溶液分成三份，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

方案 I ：向第一份溶液中加入品紅溶液，紅色褪去

方案 II ：向第二份溶液中加入 BaCl ，溶液，產(chǎn)生白色沉淀

方案 III ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成

上述方案中合理的是_____________________（填"l" " II "或" III ");

試管 b 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________。

【本題解析】

SO2和CO2混合氣體的檢驗(yàn)

某化學(xué)興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知?dú)怏w的成分。

該小組成員將氣體通入澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清，由此該小組成員對(duì)氣體的成分提出猜想。

［提出猜想］

猜想1：該氣體為CO2，

猜想2：該氣體為SO2，

猜想3:_________________________________________________________。

為了驗(yàn)證猜想，該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究：

［實(shí)驗(yàn)探究］

該小組同學(xué)按如圖（自己找去）所示裝置，將氣體從 a 端通入，則：

(1) B 中應(yīng)該裝下列______________________________________ 試劑

A . NaCI 溶液?

B ．酸性KMnO4溶液

?C ．鹽酸

D ．澄清石灰水

(2) A 中品紅溶液的作用是：________________________________。

(3) D 中澄清石灰水的作用是：通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，該小組同學(xué)觀察到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

① A 中品紅溶液褪色

② C 中品紅溶液不褪色

③ D 中澄 石灰水變渾濁

［得出結(jié)論］

(4）由上述現(xiàn)象該小組同學(xué)確認(rèn)該氣體的成分為：___________。

【材料分析】

【題干】

【本題解析】