【实验室制取二氧化硫的化学方程式】在化学实验中,二氧化硫(SO₂)是一种常见的气体,常用于研究其酸性、还原性和漂白性等性质。实验室中通常通过硫酸与亚硫酸盐反应来制取二氧化硫。该反应简单、安全且易于操作,是教学和实验中常用的方法。
一、反应原理
二氧化硫可以通过硫酸(H₂SO₄)与亚硫酸钠(Na₂SO₃)在一定条件下发生复分解反应生成。反应过程中,硫酸提供氢离子(H⁺),与亚硫酸根离子(SO₃²⁻)结合,生成不稳定的亚硫酸(H₂SO₃),而亚硫酸迅速分解为水和二氧化硫气体。
反应的化学方程式如下:
$$
\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{SO}_2\uparrow
$$
二、实验步骤简述
1. 准备药品:亚硫酸钠固体、稀硫酸溶液。
2. 连接装置:使用启普发生器或简易气体发生装置,确保密封性良好。
3. 加入药品:将亚硫酸钠放入反应容器中,缓慢加入稀硫酸。
4. 收集气体:通过排水法或向上排空气法收集产生的二氧化硫气体。
5. 验证气体:可用湿润的蓝色石蕊试纸检测,若变红则说明为酸性气体,进一步确认为SO₂。
三、实验注意事项
- 实验应在通风良好的环境中进行,避免吸入有毒气体。
- 稀硫酸浓度不宜过高,以免反应过于剧烈。
- 气体导管应插入液面以下,防止气体逸散。
- 实验结束后,应先停止加热或加药,再关闭气源,防止倒吸。
四、总结表格
项目 | 内容 |
反应名称 | 亚硫酸钠与硫酸反应制取二氧化硫 |
反应物 | 亚硫酸钠(Na₂SO₃)、硫酸(H₂SO₄) |
生成物 | 硫酸钠(Na₂SO₄)、水(H₂O)、二氧化硫(SO₂) |
化学方程式 | Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂↑ |
反应类型 | 复分解反应 |
气体收集方法 | 排水法或向上排空气法 |
实验现象 | 产生无色有刺激性气味的气体 |
注意事项 | 通风、控制反应速率、防倒吸 |
通过上述实验,可以直观地观察到二氧化硫的生成过程,并进一步理解其化学性质和实验操作要点。此方法在中学及大学基础化学实验中具有广泛的应用价值。