初中化学气体除杂与干燥技巧:so₂化学方程式知识点总结与策略分析
一、 知识点总结
1. so₂的化学性质:
酸性氧化物性质:
与水反应:so₂ h₂o ⇌ h₂so₃(亚硫酸,弱酸)
与碱反应:so₂ 2naoh → na₂so₃ h₂o(生成亚硫酸钠);so₂ naoh → nahso₃(生成亚硫酸氢钠)
与碱性氧化物反应:so₂ cuo → cu so₃
还原性:
与氧气反应:2so₂ o₂ $$ \xrightarrow{催化剂} $$ 2so₃
与氯水反应:so₂ cl₂ 2h₂o → h₂so₄ 2hcl
与高锰酸钾(酸性条件下)反应:5so₂ 2kmno₄ 2h₂o → k₂so₄ 2mnso₄ 2h₂so₄
氧化性:(较弱,通常表现为还原性)
与硫化物反应:so₂ 2h₂s → 3s↓ 2h₂o
2. 化学方程式书写注意事项:
配平: 确保反应前后各种原子的数目相等。
条件: 注明反应条件,如高温、催化剂、点燃等。
状态: 标明物质状态(固态s、液态l、气态g、水溶液aq)。
↑和↓: 生成气体和沉淀时,分别标注↑和↓。
二、 策略分析
1. 气体除杂原则:
不增: 除杂过程不能增加新的杂质。
不减: 不能减少被提纯物质。
易分离: 杂质易于被除去,且被提纯物质易于分离。
复原: 尽量使被提纯物质恢复原状态。
2. so₂除杂策略:
除去水蒸气(干燥):
常用干燥剂:浓硫酸(h₂so₄,不能与so₂反应)、碱石灰(cao与naoh的混合物,不能与so₂反应)。
注意:五氧化二磷(p₂o₅)能与so₂反应生成亚硫酸酐,不可用作干燥剂。
除去杂质气体:
酸性气体(如co₂): 通过naoh溶液或石灰水(ca(oh)₂溶液),反应方程式:so₂ 2naoh → na₂so₃ h₂o;so₂ ca(oh)₂ → caso₃↓ h₂o。
还原性气体(如h₂s): 通过so₂气体或氯水,反应方程式:so₂ 2h₂s → 3s↓ 2h₂o;so₂ cl₂ 2h₂o → h₂so₄ 2hcl。
氧化性气体(如o₂): 通过so₂气体,反应方程式:2so₂ o₂ $$ \xrightarrow{催化剂} $$ 2so₃。
碱性气体(如nh₃): 通过水或稀硫酸,反应方程式:so₂ 2nh₃ h₂o → (nh₄)₂so₃。
3. 干燥与除杂顺序:
通常先除杂后干燥,防止干燥剂与杂质反应或被杂质吸收。
若干燥剂能与杂质反应,需根据反应条件选择合适的干燥顺序。
三、 实例分析
例1: 将含有co₂和h₂o的so₂气体通过以下装置依次干燥和除杂,请写出相关化学方程式并判断装置顺序。
a(干燥)→ b(除杂)→ c(干燥)→ d(收集)
解:
a:使用浓硫酸干燥so₂,不反应。
b:使用naoh溶液除去co₂,反应方程式:so₂ 2naoh → na₂so₃ h₂o。
c:使用碱石灰干燥so₂,不反应。
d:收集so₂。
装置顺序: 浓硫酸 → naoh溶液 → 碱石灰 → 收集
例2: 如何除去so₂中的h₂s杂质?
解:
方法一:通过so₂气体,反应方程式:so₂ 2h₂s → 3s↓ 2h₂o。
方法二:通过氯水,反应方程式:so₂ cl₂ 2h₂o → h₂so₄ 2hcl。
总结: 掌握so₂的化学性质是进行气体除杂与干燥的关键,需灵活运用其酸性、还原性等特性选择合适的试剂和方法,并注意化学方程式的书写规范和除杂原则的遵循。