浓硫酸和碳反应的化学方程式

实验探究：二氧化硫的性质及浓硫酸的强氧化性

一、二氧化硫的性质探究

实验一：二氧化硫的还原性

1. 实验操作：

通过亚硫酸钠与浓硫酸的反应制备二氧化硫，将其分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中，观察溶液颜色的变化。

2. 实验现象及结论：

酸性高锰酸钾溶液和溴水均褪色，说明二氧化硫具有较强的还原性，能被强氧化剂如高锰酸钾和溴氧化。

反应方程式：

2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4；

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4。

3. 问题探究：

当过量二氧化硫通入澄清石灰水中，溶液变浑浊；通入氯化钡溶液时无明显现象，但加入过氧化氢、稀硝酸或氯水后产生白色沉淀。这是为何？写出相应的离子方程式。

实验二：二氧化硫的氧化性

1. 实验操作：

收集一瓶二氧化硫和硫化氢气体，将它们混合，观察反应现象。

2. 实验现象及结论：

集气瓶出现淡固体和水珠，说明二氧化硫氧化了硫化氢生成硫单质和水，体现了二氧化硫的氧化性。反应方程式为：SO2 + 2H2S → 3S↓ + 2H2O。

3. 问题：

(1) 过量二氧化硫通入硫化钠溶液中会产生沉淀，因为发生了氧化还原反应；某溶液中混有钠离子、硫离子、亚硫酸根离子等，能否共存？为什么？写出相关反应的化学方程式。

(2) 某溶液中混有时，因的强氧化性不能同时存在硫离子，为何？请用离子方程式解释。

实验三：二氧化硫的漂白性

1. 实验操作：收集二氧化硫气体验证其水溶性后，向溶液中加入品红溶液，振荡并观察颜色变化；再加热试管，观察颜色恢复情况。

2. 实验现象及结论：品红溶液褪色，加热后红色恢复，说明二氧化硫具有漂白性。其漂白原理与次氯酸的原理不同。次氯酸是通过强氧化性漂白，而二氧化硫则是与有色物质结合生成不稳定的无色物质。

3. 问题：将二氧化硫和分别通入紫色石蕊试液，观察颜色变化；将二者混合通入品红溶液中，有何现象？为何？列举鉴别二氧化硫和二氧化碳气体的方法。 ​​ ​​

​ ​ ​ ​ ​ ​​ 二、浓硫酸的强氧化性验证 ​ ​ ​​ 实验步骤：将铜片置于盛有浓硫酸的试管中并加热，观察现象。铜片逐渐溶解并产生蓝色溶液和刺激性气味的气体。这表明浓硫酸具有强氧化性，能将不活泼的金属铜氧化生成硫酸铜，同时自身被还原为二氧化硫。化学方程式为：Cu + 2H2SO4（浓）→ CuSO4 + SO2↑ + 2H2O。问题探讨：在浓硫酸与蔗糖反应的实验中，蔗糖变黑并产生碳的现象表明了浓硫酸的脱水性；而有刺激性气味的气体生成则表示浓硫酸被还原体现了其强氧化性。相关的化学反应方程式如上所示。