高中化學(xué)二氧化硫性質(zhì)實驗題二氧化硫（SO?）是高中化學(xué)中典型的非金屬氧化物，其性質(zhì)（酸性氧化物、還原性、氧化性、漂白性）是實驗題的核心考點，頻繁出現(xiàn)在高考及模擬題中。本文結(jié)合命題趨勢、核心性質(zhì)實驗設(shè)計、常見陷阱及解題策略，為學(xué)生提供專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膫淇贾笇?dǎo)。一、二氧化硫性質(zhì)實驗題的命題趨勢1.考查核心素養(yǎng)以“實驗探究與創(chuàng)新意識”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”為核心，要求學(xué)生通過實驗現(xiàn)象推斷性質(zhì)，設(shè)計實驗驗證假設(shè)（如探究SO?與Fe3?的反應(yīng)產(chǎn)物）。2.命題方向從“驗證性實驗”轉(zhuǎn)向“探究性、綜合性實驗”，融合環(huán)保（尾氣處理）、定量分析（SO?含量測定）、性質(zhì)區(qū)分（如漂白性與還原性）等內(nèi)容。3.高頻考點還原性（與氧化劑如KMnO?、Cl?的反應(yīng)）；漂白性（與品紅的可逆反應(yīng)）；酸性氧化物性質(zhì)（與堿、水的反應(yīng)）；實驗裝置設(shè)計（氣體發(fā)生、凈化、尾氣處理）。二、二氧化硫核心性質(zhì)的實驗設(shè)計與考題分析（一）酸性氧化物性質(zhì)：基于“酸堿反應(yīng)”的驗證1.實驗原理SO?是亞硫酸（H?SO?）的酸酐，具有酸性氧化物的通性：與水反應(yīng)：\(\text{SO}_2+\text{H}_2\text{O}\rightleftharpoons\text{H}_2\text{SO}_3\)（可逆，亞硫酸為弱酸）；與堿反應(yīng)：\(\text{SO}_2+2\text{NaOH}=\text{Na}_2\text{SO}_3+\text{H}_2\text{O}\)（過量SO?生成NaHSO?）；與堿性氧化物反應(yīng)：\(\text{SO}_2+\text{CaO}=\text{CaSO}_3\)（工業(yè)脫硫原理）。2.典型實驗設(shè)計實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論將SO?通入紫色石蕊試液試液變紅（不褪色）SO?與水反應(yīng)生成弱酸，體現(xiàn)酸性氧化物性質(zhì)將SO?通入澄清石灰水先變渾濁（生成CaSO?沉淀），后變澄清（CaSO?溶于過量SO?生成Ca(HSO?)?）同CO?的酸性氧化物性質(zhì)，但SO?的還原性更強(qiáng)3.考題常見陷阱誤區(qū)：“SO?使紫色石蕊試液褪色”（錯誤）。解析：SO?的漂白性僅針對某些有機(jī)色素（如品紅），對石蕊等酸堿指示劑無漂白作用，只會因酸性使石蕊變紅。（二）還原性：SO?的核心考點（高頻考查）1.實驗原理SO?中S為+4價（中間價態(tài)），還原性極強(qiáng)，可被多種氧化劑氧化為+6價（如SO?2?）：與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)：\(\text{SO}_2+\text{Cl}_2+2\text{H}_2\text{O}=\text{H}_2\text{SO}_4+2\text{HCl}\)（氯水褪色）；與高錳酸鉀反應(yīng)：\(5\text{SO}_2+2\text{KMnO}_4+2\text{H}_2\text{O}=\text{K}_2\text{SO}_4+2\text{MnSO}_4+2\text{H}_2\text{SO}_4\)（酸性KMnO?溶液褪色）；與過氧化氫反應(yīng)：\(\text{SO}_2+\text{H}_2\text{O}_2=\text{H}_2\text{SO}_4\)（無明顯現(xiàn)象，需用BaCl?檢驗SO?2?）。2.典型實驗設(shè)計實驗裝置：氣體發(fā)生裝置（亞硫酸鈉+濃硫酸）→干燥裝置（濃硫酸）→還原性驗證裝置（酸性KMnO?溶液）→尾氣處理（NaOH溶液）。現(xiàn)象：酸性KMnO?溶液褪色（MnO??被還原為Mn2?）。3.考題常見陷阱誤區(qū)：“SO?使溴水褪色是因為漂白性”（錯誤）。解析：溴水（Br?）是強(qiáng)氧化劑，與SO?發(fā)生氧化還原反應(yīng)（\(\text{SO}_2+\text{Br}_2+2\text{H}_2\text{O}=\text{H}_2\text{SO}_4+2\text{HBr}\)），褪色是因為還原性，而非漂白性。關(guān)鍵區(qū)分：漂白性（針對有機(jī)色素，可逆）與還原性（針對氧化劑，不可逆）。（三）氧化性：弱氧化性的實驗驗證1.實驗原理SO?的氧化性極弱，僅能與強(qiáng)還原劑（如H?S、金屬單質(zhì)）反應(yīng)：與H?S反應(yīng)：\(\text{SO}_2+2\text{H}_2\text{S}=3\text{S}↓+2\text{H}_2\text{O}\)（生成淡黃色硫沉淀）。2.典型實驗設(shè)計操作：將SO?氣體與H?S氣體混合（或向H?S溶液中通入SO?）?，F(xiàn)象：產(chǎn)生淡黃色渾濁（硫單質(zhì)）。3.考題常見陷阱誤區(qū)：“SO?是強(qiáng)氧化劑”（錯誤）。解析：SO?的氧化性遠(yuǎn)弱于還原性，僅在與H?S等強(qiáng)還原劑反應(yīng)時體現(xiàn)氧化性，此反應(yīng)常作為硫元素歸中反應(yīng)的典型案例。（四）漂白性：可逆漂白的實驗特征1.實驗原理SO?與某些有機(jī)色素（如品紅）結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱后無色物質(zhì)分解，色素恢復(fù)原色（區(qū)別于HClO的永久漂白）。2.典型實驗設(shè)計操作：將SO?通入品紅溶液，觀察現(xiàn)象；加熱褪色后的溶液，再次觀察?，F(xiàn)象：品紅溶液褪色（漂白）；加熱后恢復(fù)紅色（可逆）。3.考題常見陷阱誤區(qū)：“SO?能漂白所有有色物質(zhì)”（錯誤）。解析：SO?的漂白性具有選擇性，僅對品紅、紙漿等有機(jī)色素有效，對石蕊、酚酞等酸堿指示劑無作用，對金屬氧化物（如Fe?O?）也無漂白效果。三、二氧化硫?qū)嶒烆}的解題策略1.明確實驗?zāi)康?，關(guān)聯(lián)性質(zhì)實驗題的核心是“性質(zhì)→現(xiàn)象→結(jié)論”的邏輯鏈。解題時需先明確實驗?zāi)康模ㄈ珧炞CSO?的還原性），再回憶對應(yīng)性質(zhì)的實驗現(xiàn)象（如酸性KMnO?褪色），最后得出結(jié)論。2.區(qū)分易混淆性質(zhì)（關(guān)鍵技巧）性質(zhì)實驗試劑現(xiàn)象本質(zhì)區(qū)別還原性酸性KMnO?、Br?褪色氧化還原反應(yīng)（不可逆）漂白性品紅溶液褪色，加熱恢復(fù)紅色結(jié)合無色物質(zhì)（可逆）酸性氧化物紫色石蕊、澄清石灰水變紅、變渾濁后澄清酸堿反應(yīng)3.關(guān)注實驗裝置的作用氣體發(fā)生裝置：亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)（固液不加熱型），方程式：\(\text{Na}_2\text{SO}_3+\text{H}_2\text{SO}_4(\text{濃})=\text{Na}_2\text{SO}_4+\text{SO}_2↑+\text{H}_2\text{O}\)；干燥裝置：濃硫酸（干燥SO?，防止水對實驗的干擾）；尾氣處理：NaOH溶液（吸收SO?，防止污染空氣，方程式：\(\text{SO}_2+2\text{NaOH}=\text{Na}_2\text{SO}_3+\text{H}_2\text{O}\)）。4.定量實驗的計算技巧若考查SO?含量測定（如滴定法），需利用氧化還原反應(yīng)的關(guān)系式計算。例如，用酸性KMnO?滴定SO?水溶液，關(guān)系式為：\(5\text{SO}_2\sim2\text{KMnO}_4\)（根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目：SO?→SO?2?失去2e?，MnO??→Mn2?得到5e?，故5:2）。四、實例演練：高考題分析（2021年全國甲卷）題目（簡化版）某實驗小組設(shè)計如下裝置驗證SO?的性質(zhì)：A（亞硫酸鈉+濃硫酸）→B（濃硫酸）→C（紫色石蕊試液）→D（酸性KMnO?溶液）→E（品紅溶液）→F（NaOH溶液）。問題：（1）B裝置的作用是什么？（2）C裝置的現(xiàn)象及體現(xiàn)的性質(zhì)？（3）D裝置的現(xiàn)象及體現(xiàn)的性質(zhì)？（4）E裝置加熱后的現(xiàn)象及體現(xiàn)的性質(zhì)？（5）F裝置的作用？答案與解析（1）干燥SO?（防止水對后續(xù)實驗的干擾，如C裝置中石蕊的酸性檢驗）。（2）現(xiàn)象：紫色石蕊試液變紅；性質(zhì)：酸性氧化物（SO?與水反應(yīng)生成弱酸）。（3）現(xiàn)象：酸性KMnO?溶液褪色；性質(zhì)：還原性（MnO??被SO?還原為Mn2?）。（4）現(xiàn)象：加熱后品紅溶液恢復(fù)紅色；性質(zhì)：漂白性（可逆漂白）。（5）吸收尾氣（防止SO?污染空氣，體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任）。五、總結(jié)：備考建議1.牢記性質(zhì)與現(xiàn)象的對應(yīng)關(guān)系：如還原性對應(yīng)酸性KMnO?褪色，漂白性對應(yīng)品紅褪色且可逆。