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澄清石灰水可以鉴别CO2与SO2气体
[来源:本站 | 作者:泰州市第四中学 魏毅鸣 | 日期:2005年4月9日 | 浏览9359 次] 字体:[ ]

  在准备《氧族元素》中《二氧化硫》这节内容时,我想插进一个实验,想验证一种说法:能使澄清石灰水变混浊的气体不仅仅有CO2,还有一种气体是SO2。于是想演示一下SO2使澄清石灰水变混浊的现象,给学生以感性认识。但是准备实验时,却出现了尴尬的事情,通入SO2后,没有现象,溶液依然澄清,与已有经验发生矛盾。
那么,SO2通入澄清石灰水后,是否会先出现白色沉淀,然后白色沉淀再消失?本实验是否有何不科学之处?还是白色沉淀出现太短暂?但是,不管使用多少体积的澄清石灰水,现象总是保持澄清!
取反应后的烧杯中的溶液,滴加稀NaOH溶液,发现产生白色沉淀,证明反应后烧杯中的溶液为Ca(HSO3)2
Ca(HSO3)2+2NaOH=CaSO3+Na2SO3+2H2O
 但是取反应后烧杯中的Ca(HSO3)2溶液,返滴加澄清石灰水,依然不会出现白色沉淀。
实践是检验真理的唯一标准,但是观察得来的如果能用理论推算出来才不觉得肤浅。我决定对本实验进行探究:
难溶物质会产生沉淀,要满足一定的条件。是否由于钙离子的浓度太低而导致无法达到使亚硫酸钙沉淀的条件:   
我进行了资料的收集,可是在难溶物中却难找到亚硫酸钙!于是对澄清石灰水中通二氧化硫是否会产生白色亚硫酸钙沉淀产生怀疑。看到网上的一个资料引用的数据 =4.4×10-5(mol/L)2
查阅资料可知,288K时,Ca(OH)2的饱和溶液中Ca(OH)2的物质的量浓度为6.9×10-3mol/L,当通入SO2恰好完全生成CaSO3时c(SO32-)=6.9×10-3mol/L,则:
c(Ca2+)·c(SO32-)=(6.9×10-3)2  =4.4×10-5
当继续通入SO2,此时Ca(HSO3)2就开始生成了,更不会出现白色沉淀了!
据此可以判断,将SO2通入澄清石灰水后,不可能出现“现有白色沉淀,后来白色沉淀消失”的类似CO2的通入的现象!
当银河彩票通CO2入澄清石灰水时,现象很明显,先出现白色沉淀,后又消失!理论上的计算也证实了这一点! =8.7×10-9(mol/L)2
当澄清石灰水与CO2反应完全时,c(Ca2+)·c(CO32-)=(6.9×10-3)2>8.7×10-9,故可看见白色沉淀!

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