3/5 + 3/10 化学课

二氧化硫的物理性质

杀菌、防腐

与水发生反应生成亚硫酸：
$\ce {SO2 + H2O <=> H2SO3}$
亚硫酸是弱酸，$\ce{SO2}$为酸性氧化物（亚硫酐），二元弱酸
$\ce {H2SO2 <=> H+ + HSO3-}$ $\ce {HSO3- <=> H+ + SO3^{2-}}$

亚硫酸的酸性强于碳酸
与碱反应（酸性氧化物的通性）
$\ce {2NaOH + SO2 -> Na2SO3 + H2O~~~~~~~~~NaOH过量}$ $\ce {NaOH + SO2 -> NaHSO3~~~~~~~~~SO2过量}$
其中：
$\ce {Na2SO3 + SO2 + H2O -> 2NaHSO3}$
对于澄清石灰水也有类似地结论：
$\ce {Ca(OH)2 + SO2 -> CaSO3 v + H2O~~~~~~~~~Ca(OH)2过量}$
$\ce {SO2}$逐滴加入澄清石灰水中可以观察到产生白色沉淀，方程式如上。
$\ce {Ca(OH)2 + 2SO2 -> Ca(HSO3)2~~~~~~~~~SO2过量}$
漂白性：二氧化硫可以使品红溶液褪色。不稳定，加热后又变红，有二氧化硫放出。此为二氧化硫的特性，可用于检验二氧化硫。
还原性: $\overset{+4}{\ce S} \rightarrow \overset {+6}{\ce S}$

溴水，酸性高锰酸钾，过氧化氢
$\ce{SO_2 + H2O2 -> H2SO4}$ $\ce{SO2 + Br2 + 2H2O -> H2SO4 + 2HBr}$
二氧化硫可以被氧气氧化
$\ce {2SO2 + O2 <=>[催化剂][\Delta] 2SO3}$
亚硫酸在空气中，酸性增强
$\ce {2H2SO3 + O2 -> 2H2SO4}$
亚硫酸盐也可以被氧化变成硫酸盐
$\ce {2Na2SO3 + O2 -> 2Na2SO4}$ $\ce {Na2SO3 + Cl2 + H2O -> Na2SO4 + 2HCl}$
氧化性（$\overset{+4}{\ce S} \rightarrow \overset {0}{\ce S}$）
$\ce{SO2 + 2H2S -> 3S v + 2H2O}$

反应原理：

$\ce {Na2SO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + SO2 ^ + H2O}$

气体发生装置：$\color{red}{固+液}$

气体收集装置：向上排空气法，尾气用氢氧化钠溶液吸收。

酸性氧化物（硫酐）

熔点：$16.8^\circ \text C$

$\color{red}{与水反应剧烈，放出大量热}$

$\ce {SO3 + H2O -> H2SO4}$

与碱反应：

$\ce {SO3 + 2NaOH -> Na2SO4 + H2O}$

定义：$pH<5.6$的降水被称为酸雨。
未污染的雨水pH一般小于$7$大于$5.6$ $\ce {H2O + CO2 <=> H2O}$ 溶解了$\ce {SO2}$的雨水酸性增强 $\ce {SO2 + H2O <=> H2SO3}$
形成途径：
- 先氧化后水合 $\ce {2SO2 + O2 ->[催化剂][\Delta]2SO3}$ $\ce {SO3 + H2O -> H2SO4}$
- 先水合后氧化 $\ce {SO2 + H2O -> H2SO3}$ $\ce {2H2SO3 + O2 -> 2H2SO4}$
酸雨防治
- 尾气减排：碱液吸收 $\ce {2NaOH + SO2 -> Na2SO3}$ $\ce{Na2SO3 + SO2 + H2O -> 2NaHSO3}$
- 燃料脱硫：钙基固硫 $\ce {S + O2 ->[\Delta] SO2}$ $\ce {CaO + SO2 ->[\Delta] CaSO3}$ $\ce {2CaSO3 + O2 ->[\Delta] 2CaSO4}$ $\ce {2CaO + 2SO2 + O2 ->[\Delta] 2CaSO4}$
- 能源替代