例3有一瓶无色气体，可能含HCl、CO2、H2S、HBr、SO2中的一种或几种，将其通入氯水中，得到无色透明溶液，把溶液分成两份，向一份中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，出现白色沉淀。另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也有白色沉淀生成，以下结论正确的是
①原气体中肯定有SO2②原气体中可能有SO2③原气体中肯定没有H2S，HBr④不能肯定原气体中是否有HCl⑤原气体中肯定没有CO2⑥原气体中肯定有HClA．①③④B．①④⑤C．①③⑥D．①③⑤⑥说明：本题易错之点在于根据加入AgNO3溶液产生不溶于硝酸的白色沉淀而肯定HCl的存在，忽略了氯水的反应，这是对有关反应缺乏全面正确的分析而造成的，这种情况在解答类似问题时也是要注意的。
解析：确定气体的成分只能根据反应现象对照性质进行分析：将混合气体通入氯水中，氯水褪色得到无色透明溶液，这说明氯水已被还原，混合气体中一定有具有还原性的气体。在可能存在的成分中具有还原性的气体有SO2、H2S、HBr。它们与氯水可能发生如下反应：H2S＋Cl2=2HCl＋S↓
2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2
SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl若混合气体中含有H2S、HBr，反应后溶液将出现沉淀或转为橙色，所以不可能得到无色透明的溶液，也就说明混合气体中肯定不含H2S和HBr。
SO2肯定存在，因为除H2S、HBr之外，能被氯氧化的气体只有SO2。把反应后得到的无色透明溶液分成两份，向一份中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，出现白色沉淀，证明SO2-4存在的必然性，也就是原混合气体中肯定有SO2。
在另一份无色透明溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，也有白色沉淀生成，说明溶液中存在Cl-。因为氯水中通入混合气体，其中含有Cl-，氯水中Cl2被还原也将形成Cl-，出现上述实验现象是必然的。混合气体是否含有HCl，均不影响此反应的结果，所以无法肯定混合气体中是否含有HCl。对于CO2，没有实验现象可以说明它是否存在，同样无法肯定。
所以本题的正确结论应该是：混合气体中肯定有SO2，肯定没有H2S、HBr，不能肯定是否有HCl存在。
答案：A
例4三位同学设计了下述三个实验方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确认混合气体中含有CO2和SO2
方案甲：
无色气体酸性KMnO4溶液现象：褪色石灰水浑浊方案乙：
无色气体红橙色溴水现象：褪色石灰水浑浊
方案丙：
无色气体足量品红溶液现象：颜色变浅石灰水浑浊评价上述各方案是否严密，并说明理由。
方案甲：。
方案乙：。
方案丙：。
说明：本题最易出的错误，就是认为混合气体通过KMnO4溶液，溴水使其褪色，就证明混合气体中含有SO2，且SO2已除尽。这样的答案显然没有分析其他可使KMnO4、溴水褪色气体存在的可能性以及怎样证明SO2确实已除尽。因而答案不正确。只有根据气体的性质对实验现象进行全面、细致的分析，才能找到正确答案。
解析：SO2和CO2均为无色气体，且都属于酸性氧化物，通入澄清石灰水中都将出现浑浊，但是SO2有还原性和漂白性。CO2无还原性也无漂白能力，不能使KMnO4溶液、溴水、品红溶液褪色。根据性质的异同，我们采用的方法是先用适当的试剂检验SO2的存在，并彻底除去SO2，然后用石灰水检验CO2的存在。
甲、乙方案其实是相同的，用氧化剂KMnO4氧化SO2，若溶液褪色，说明SO2的存在，同时也除去SO2。这步操作的关键是要能证明SO2已被除尽，否则下一步操作，使澄清石灰水变浑浊并不足以证明CO2，通入SO2，石灰水同样出现浑浊，所以KMnO4溶液、溴水的褪色不能说明SO2已除尽。还有一些无色气体（如有机物中的一些气体），同样可使KMnO4溶液和溴水褪色，由这些气体与CO2组成混合气体，进行方案甲、方案乙的操作可以得到同样的现象，而混合气体并不含有SO2，所以方案甲、乙是不严密的。
能使品红溶液褪色的气体有Cl2和SO2，但Cl2是有色气体，与已知条件不合，故排除了氯气存在的可能性。混合气体使品红溶液褪色说明其中必含SO2。混合气体使足量的品红溶液最终颜色变浅，说明SO2已被吸收完全，品红并未完全消耗，所以最终颜色变浅而不是完全褪色。由于SO2已除尽，剩余气体通入石灰水中出现浑浊，必定含有SO2，所以丙方案是严密的。
答案：甲方案：不严密。乙方案：不严密。丙方案：严密。混合气体通过足量的品红溶液，溶液颜色变浅，说明混合气体含有SO2气体，且通过品红溶液后，SO2已除尽。剩余气体通入石灰水中，石灰水变浑浊，证明其中含有CO2。
例5除去下列气体中的杂质（括号内为杂质气体），将选用的试剂的编号填在题后的横线上。
①饱和NaCl溶液②溶液CuSO4③浓H2SO4溶液④饱和石灰水⑤NaOH溶液⑥Na2CO3溶液⑦饱和NaHCO3溶液（试剂可以重复使用）
（1）SO2（H2O）。
（2）CO（CO2）。
（3）Cl2（HCl）。
（4）CO2（SO2）。
（5）CO2（H2S）。
解析：（1）SO2中所含的H2O（气），可用浓硫酸除去。SO2虽然有很强的还原性，但＋4价硫与浓H2SO4中＋6价硫之间无中间价态，不会发生反应，故可用浓H2SO4干燥SO2。正是这个原因，SO2是唯一能够用浓硫酸干燥的具有强还原性的气体，不具有强氧化性的、酸性干燥剂均可干燥SO2。但碱性干燥剂（如碱石灰）不能干燥SO2，因为SO2为酸性氧化物，可与碱发生反应。
（2）CO中所含CO2，通常可用碱液吸收，但不能用溶解度小的石灰水吸收，因为石灰水浓度不可能很大，所以吸收不一定会完全，所以选择NaOH溶液除去CO2。在除去CO2的气体中，含有H2O（气），所以还要进行干燥，试剂可选用浓H2SO4。
（3）Cl2中含有的HCl，可利用其溶解度大选用适当试剂将其除去，由于Cl2可溶解于水而在饱和食盐水中溶解度更小，故一般选饱和食盐水除去。Cl2要进行干燥，同样可选浓硫酸为干燥剂。
（4）CO2中所含SO2，不能用碱液吸收，因为二者均为酸性氧化物，所以选择能与SO2反应而不和CO2反应的试剂吸收SO2，符合这种条件比较理想的试剂是饱和NaHCO3溶液。NaHCO3不再与CO2反应，而能与SO2发生如下反应：（因为H2SO3酸性强于H2CO3）
NaHCO3＋SO2=NaHSO3＋CO2↑既吸收SO2，又增加CO2。但不能选择饱和Na2CO3溶液为试剂。Na2CO3与CO2可发生如下反应：Na2CO3＋CO2＋H2=2NaHCO3
因此将吸收部分CO2。除去SO2后，CO2同样要用浓硫酸干燥。
（5）CO2中所含H2S气体，可用CuSO4溶液吸收。H2S与CuSO4反应生成不溶于水、不溶于一般酸的CuS沉淀而被除去。除去H2S之后，CO2气体需进一步用浓硫酸干燥方可。
答案：（1）③（2）⑤③（3）①③（4）⑦③（5）②③启示：通过分析，可以看出除去杂质遵循的原则：不减少被提纯的物质，不增加新杂质，并且要容易分离。在除杂的过程中为保证杂质除尽所加试剂必须“过量”，所以在操作中必须考虑除去过量试剂的问题。凡是用水溶液作试剂除去杂质的，还需要考虑除去水蒸气的问题。在遵循这些原则的基础上，选择最合适的试剂和确定最合适的操作步骤就成了除杂的关键问题，必须认真思考和分析。
【习题精选】
一、选择题
1．下列各组气体中，既可用浓硫酸干燥又可用碱石灰干燥的是
A．CO，H2，CH4B．H2，O2，Cl2
C．CO，O2，H2SD．SO2，NH3，CH4
2．造成大气污染的SO2主要来源于
A．火山喷发。
B．自然界中游离态硫缓慢氧化。
C．煤、石油等含硫燃料的大量燃烧。
D．含硫矿石的冶炼及硫酸工业、纸浆工业等产生的工业废气。
3．将SO2通入下列溶液中一定有沉淀生成的是
A．氯水B．NaOH溶液
C．BaCl2溶液D．Ba（NO3）2
4．欲除掉CO2气体中混有的少量SO2气体，得到纯净干燥的CO2，须将气体依次通过
A．Na2CO3溶液，浓H2SO4
B．饱和NaHCO3溶液，浓H2SO4
C．饱和NaCl溶液，浓H2SO4
D．碱石灰，浓H2SO4
5．下列实验能证明某无色气体是SO2的是
①能使澄清的石灰水变浑浊。
②能使湿润的蓝色石蕊试液变红。
③能使品红溶液褪色，且加热后又恢复红色。
④能使溴水褪色，再滴入Ba（OH）2溶液，有白色沉淀产生。
A．①②③B．①③④
C．③④D．①④
6．在SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为
A．1∶2B．2∶3
C．2∶1D．3∶2
7．下列说法错误的是
A．Na2SO3与BaCl2溶液反应，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀消失。
B．将少量SO2气体通入BaCl2溶液中可看到有白色沉淀生成。
C．将SO2气体通入BaCl2溶液中没有白色沉淀生成。
D．将SO2通入品红溶液中，溶液褪色。
8．与6.0gSO3所含氧原子数目相同的SO2的质量为
A．6.0gB．7.2g
C．5.4gD．3.6g
9．把70mLH2S和90mL（标准状况）混合，在一定条件下点燃，使之反应。当反应完全后恢复到原来状况时，可得到SO2的体积是（不考虑SO2在水中溶解）
A．50mLB．55mL
C．60mLD．70mL
10．常温常压下，aLSO2与bLH2S混合，若反应后气体的体积是反应前的1/4，则a与b之比为
A．1∶1B．2∶1
C．1∶2D．1∶3
参考答案
1．A．既能用浓H2SO4（酸）干燥，又能用碱石灰（碱）干燥的气体为中性气体，且还原性在常温下较弱。
2．C，D。
3．D。SO2通入BaCl2中不生成沉淀，因为有Cl-，H＋存在，而通入Ba（NO3）2中有白色的BaSO4沉淀生成，因为NO-3在H＋的环境下可将SO2-3氧化为SO2-4。
4．B。A不可以，因CO2与Na2CO3溶液反应可生成NaHCO3。C中NaCl无法除去SO3，D中碱石灰将CO2，SO2全部吸收。
5．C。
