1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第第 2 课时课时硫酸和硫酸根离子的检验硫酸和硫酸根离子的检验 核心素养发展目标1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质,促进“证据推理与模 型认知”化学核心素养的发展。2.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性,学会硫酸根离子的 检验方法,强化“科学探究与创新意识”。 一、硫酸 1硫酸的工业制法 (1)三种原料:硫黄或黄铁矿(FeS2)、空气,98.3%的浓硫酸(代替水)。 (2)三个阶段 二氧化硫的制取和净化。(造气阶段) SO2氧化成 SO3。(接触氧化阶段) 三氧化硫的吸收和硫酸的生成。(生成阶段) (3)三个反应 4FeS211O
2、2= 高温 2Fe2O38SO2或 SO2= 点燃 SO2; 2SO2O2 催化剂 2SO3; SO3H2O=H2SO4。 注意工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收 SO3, 原因是 SO3与水反应为放热反应, 易产生酸雾, 影响 SO3的吸收。 2硫酸的物理性质及酸的通性 (1)物理性质 纯净的硫酸是无色黏稠状液体,密度比水大,能与水以任意比混合,沸点高,难挥发。 (2)酸的通性 H2SO4在水里很容易电离出 H , 具有酸性, 能使紫色石蕊试液显红色, 请写出下列反应的离子方程式。 和活泼金属(如 Fe):Fe2H =Fe2H2; 和金属氧化物(如 MgO):MgO2H =Mg2H2O;
3、和碱如 Mg(OH)2:Mg(OH)22H =Mg22H2O; 和盐(如 Na2CO3):CO2 32H =CO2H2O。 3浓硫酸的特性 浓硫酸有三大特性:吸水性、脱水性和强氧化性。 (1)吸水性与脱水性 吸水性 2022 高中化学新教材同步讲义资料 浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作干燥剂。 脱水性 浓硫酸能把有机物中的氢元素和氧元素按水的元素组成比脱去。如向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐 变黑,体积膨胀,形成黑色固体,并放出有刺激性气味的气体。 (2)强氧化性 实验操 作 实验现 象 a 试管中铜丝表面变黑,有气泡生成; b 试管中的溶液逐渐变为无色; c 试管中
4、的紫色石蕊溶液变红色; 将 a 试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液呈蓝 色 实验结 论 在反应中,浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂 强氧化性表现 4硫酸的用途 (1)重要的化工原料,实验室必备的重要试剂。 (2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 (3)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、做干燥剂等。 5几种常见的硫酸盐 硫 酸盐 主要性质主要应用 硫 酸钙 CaSO42H2O= 150 H2O 2CaSO4H2O 制作模型和医用石膏绷 带,调节水泥的硬化速率 2022 高中化学新教材同步讲义资料 生石膏熟石膏 硫 酸铜 CuSO4= H2O CuSO45H2O(胆矾) 白色蓝
5、色 检验水的存在, 与石灰乳 混合制备波尔多液 硫 酸钡 又称重晶石, 不溶于水和酸, 且不易被 X 射线 透过 用作消化系统 X 射线检 查的内服药剂,即“钡餐” (1)可以用稀硫酸洗涤金属表面的氧化物() (2)浓硫酸有脱水性,因此可以用于干燥 H2、CO2等气体() (3)浓硫酸能使蓝矾(CuSO45H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性() (4)金属铜在常温下放入浓硫酸无现象,是浓硫酸把铜钝化了() (5)100 mL 18.0 molL 1的浓硫酸和足量铜反应生成 SO2分子数目为 0.9NA() (6)浓硫酸有强烈的吸水性,因此可以干燥 SO2、H2S、HI、NH3等气体()
6、 (7)蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性() 1下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的序号分别填在横线上。 强酸性强氧化性高沸点、难挥发性脱水性吸水性 (1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体_。 (2)用磷矿物主要成分是磷酸钙和硫酸反应制磷酸_。 (3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体_。 (4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸_。 (5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末_。 (6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体_。 (7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑_。 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)
7、(7) 解析(1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性,氯化氢气体易挥发。(2)磷酸是高沸点的中强酸,利用强酸与 弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。(4)常温下,浓硫酸和铝、 铁反应,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。(5)浓硫酸吸收 胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末。(6)浓硫酸具有强氧化性,而溴化氢、碘化氢和硫化 氢具有强还原性。(7)浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,利用了浓硫酸的酸性,后变黑是把氢原子和 氧原子按照 21 脱去剩余碳,利用了浓硫酸的脱水性。 2(1)50 mL 物质的量浓度为 18 mo
8、lL 1 的硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应,被还原的硫酸 _0.9 mol(填“大于”“等于”或“小于”,下同),消耗铜的物质的量_0.45 mol。原因是 _。 (2)将一定量的锌与 100 mL 18.5 molL 1浓硫酸充分反应后, 锌完全溶解, 同时生成气体 A33.6 L(标准 2022 高中化学新教材同步讲义资料 状况)。将反应后的溶液稀释至 1 L,测得溶液的 c(H )0.1 molL1,则下列叙述中正确的是_(填 字母)。 A气体 A 为 SO2和 H2的混合物 B气体 A 中 SO2和 H2的体积比为 41 C反应中共消耗 Zn 97.5 g D反应中共转移 3 mo
9、l 电子 答案(1)小于小于随着反应的进行,硫酸变稀,稀硫酸不与铜反应(2)ACD 解析(2)生成气体的物质的量为 33.6 L 22.4 Lmol 11.5 mol,剩余硫酸的物质的量为1 21 L0.1 molL 1 0.05 mol,参加反应的 n(H2SO4)0.1 L18.5 molL 10.05 mol1.8 mol,浓硫酸与锌反应生成 SO2, 随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与锌反应生成 H2,设反应生成 x mol SO2,y mol H2,依据 反应方程式可得 xy1.5,2xy1.8,解得 x0.3,y1.2,所以反应生成 0.3 mol SO2和 1.2 mo
10、l H2。 1.浓硫酸作干燥剂的注意点 (1)可干燥酸性气体(如 CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如 O2、N2、CO 等)。 (2)不可干燥的气体:碱性气体(如 NH3)和某些还原性气体(如 HBr、HI、H2S 等)。 2浓硫酸和金属反应的规律 (1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。 (2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再 与不活泼金属反应。 (3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为 稀硫酸时,则产生的气体为氢气。 二、硫酸根离
11、子的检验 1硫酸根离子检验的实验探究 实 验操 作 实 验现 象 先生成白色沉 淀,加入盐酸后沉淀 不溶解 先生成白色沉淀, 加入盐酸后沉淀不溶 解 先生成白色沉淀, 加入盐 酸后沉淀溶解, 且有气泡产生 实 验结 论 SO 2 4与 Ba2 反应生成不溶于盐酸的白色 沉淀,离子方程式:SO2 4Ba2 =BaSO4 CO 2 3与 Ba2 反应生成的 白色沉淀 BaCO3,可溶于盐 酸 2.检验 SO 2 4的正确操作及解释 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (1)待测液 盐酸酸化 取清液 BaCl2溶液 出现白色沉淀,即可确定存在 SO2 4。 (2)理论解释 先加稀盐酸的目的是排除
12、Ag 、CO2 3、SO 2 3等离子干扰。 再加入 BaCl2溶液,若存在 SO2 4,发生反应的离子方程式为 Ba2 SO2 4=BaSO4。 3SO 2 4检验应用粗盐除杂 (1)若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2),将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表: 杂质 加入的 试剂 离子方程式 硫酸 盐 氯化钡 溶液 Ba2 SO2 4=BaSO4 CaCl 2 碳酸钠 溶液 Ca2 CO2 3=CaCO3 MgC l2 烧碱溶 液 Mg2 2OH=Mg(OH)2 (2)试剂加入的顺序 为使杂质离子完全除去,通常加入试剂及顺序有如下三种: BaCl2溶液NaOH 溶液Na2CO
13、3溶液盐酸; NaOH 溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液盐酸; BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH 溶液盐酸。 总结:为保障杂质离子完全除去,只要碳酸钠溶液在氯化钡溶液之后加入即可。 (1)取少量试样溶液,加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定含有 SO2 4() (2)取少量试样溶液,先加入 BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加稀 HNO3,沉淀不溶解,则溶液中一 定含有 SO2 4() (3)取少量试样溶液,先加入稀硫酸,无现象,再加入 BaCl2,有白色沉淀生成,则溶液中一定含有 SO2 4() (4)为除去粗盐水中少量的 CO2 3,可向溶液中加入过量的
14、K2CO3溶液,然后过滤() (5)为除去粗盐中的 Mg2 、Ca2、SO2 4,可依次加入稍过量的 NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,过滤后加 入稀盐酸调节溶液为中性() 1(2019福建龙海二中期末)为检验某种阳离子为 Na 的溶液中含有的阴离子是 SO2 4、CO 2 3还是 OH 、Cl,下列设计的方案中合理的是_。 方案一:检验 CO2 3:向待测液中加入足量的盐酸产生气泡,将气体通入澄清石灰水中有白色沉淀生 成 2022 高中化学新教材同步讲义资料 方案二:检验 SO2 4:先向待测液中加入盐酸至溶液呈酸性,未见沉淀或气体生成,再加入 BaCl2溶液 出现白色沉淀 方案三:检
15、验 OH :向待测液中加入石蕊溶液,溶液变蓝色 方案四:检验 Cl :向待测溶液中依次加入稀盐酸和 AgNO3溶液,有白色沉淀生成 答案方案二、方案三 解析与盐酸反应的离子不一定是 CO2 3,还可能是 HCO 3或 SO 2 3等,故方案一不合理,先在待测液 中加入盐酸,可排除 CO2 3、SO 2 3及 Ag 等的干扰,再用 BaCl2溶液检验 SO2 4的存在,故方案二合理;溶 液中若有 OH , OH会使石蕊溶液变成蓝色, 故方案三合理, AgNO3溶液和稀盐酸混合就有白色浑浊出现, 不能证明原溶液中含有 Cl ,故方案四不合理。 2依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫
16、酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、 稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作: 溶液 加过 量 A 滤液 加过量 B 操作 滤液 加适 量 C 加热 煮沸 纯净氯化钾溶液 (1)B 的化学式是_,C 的化学式是_。 (2)加入过量 A 的目的是_。 (3)加入过量 B 的目的是_。 (4)加热煮沸的目的是_。 (5)操作的名称是_。 答案(1)K2CO3HCl(2)除尽镁离子和硫酸根离子 (3)除尽过量的钡离子(4)使氯化氢挥发逸出(5)过滤 解析先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,过滤除去 沉淀,滤液中再加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉
17、淀,过滤除去沉淀,滤液中加入 适量的盐酸,加热煮沸,得到氯化钾溶液。 1物质除杂和分离的基本原则 不增不引入新的杂质。 不减不减少被提纯的物质。 易分离被提纯的物质与杂质易分离。 易复原被提纯的物质易复原。 2物质除杂和分离注意的问题 除杂试剂要过量。 后续试剂应能除去过量的前一试剂。 尽可能将杂质转化为所需物质。 除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 1(2019云南宣威六中高一期末)下列有关说法中正确的是() A浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化,因此浓硫酸在常温下不能与铁、铝发生反应 B白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性 C浓硫酸主要以
18、H2SO4分子存在 D稀硫酸和浓硫酸性质完全相同 答案C 解析浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化发生了化学反应;浓硫酸主要以 H2SO4分子存在,而 稀硫酸中以 H 和 SO2 4存在,二者性质不同。 2(2019广东执信中学高一检测)浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是() 炽热的木炭H2S 气体Cu(加热条件下)FeONH3蔗糖CuSO45H2O铁、 铝(常温下) AB CD 答案A 解析浓硫酸与炽热的木炭、H2S 反应及 Fe、Al(常温下)遇浓硫酸发生钝化,浓硫酸只表现氧化性; 浓硫酸与 NH3反应时只表现酸性;浓硫酸使蔗糖炭化,表现的是浓硫酸的脱水性;浓硫酸与 Cu
19、SO45H2O 反应,表现的是浓硫酸的吸水性。 考点浓硫酸的性质 题点浓硫酸在反应中氧化性、酸性的判断 3(2020兰州二中月考)全部可用浓硫酸干燥的一组气体是() ACH4、H2、CO、NH3BCO2、H2、SO2、Cl2 CCO、CH4、HCl、HBrDSO2、CO2、H2、H2S 答案B 解析浓硫酸既具有酸性,又具有强氧化性。故不能用来干燥碱性气体(NH3)和强还原性气体(HBr、 HI、H2S 等),B 项正确。 考点浓硫酸的性质 题点浓硫酸的吸水性及应用 4(2020甘肃武成一中检测)下列检验试样中有无 SO 2 4的操作及结论正确的是() A滴加 BaCl2有白色沉淀生成,一定有
20、SO2 4 B加盐酸酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有 SO2 4 C滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液没有白色沉淀生成,一定没有 SO2 4 D先加盐酸无明显现象,再加 BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有 SO2 4 答案D 2022 高中化学新教材同步讲义资料 解析A 中可能为 CO2 3、SO 2 3或 Ag ;B 中可能为 Ag;Ag2SO4是微溶物,只有当浓度较大时才出 现沉淀,所以 C 选项中不能排除有 SO 2 4存在的可能。 考点SO 2 4离子的检验 题点SO 2 4离子的检验方法 5甲、乙两位同学各设计一个实验来检验 SO2 4,且都认为自己的试样中含有 SO2 4
21、,其方案如下: 甲: 试样 X无色溶液 加 BaCl2溶液 白色沉淀 加足量 稀盐酸 沉淀不溶解 乙: 试样 Y无色溶液 加 BaNO32溶液 白色沉淀 加足量 稀硝酸 沉淀不溶解 回答以下问题: (1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨,甲_、乙_(填“严谨”或“不 严谨”),并说明理由:_。 (2)如果你认为甲、乙方案均不严谨,请你设计一个合理的实验方案:_ _。 答案(1)不严谨不严谨甲没有排除 Ag 的干扰,乙没有排除 SO2 3的干扰 (2)向试样中先加过量的盐酸酸化,无沉淀产生,然后再加入 BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明 含有 SO2 4,若无沉淀生成,则说明不
22、含 SO2 4 解析(2)检验 SO 2 4的正确实验操作是先向待检液中加入足量稀盐酸酸化,再加入 BaCl2溶液,看是 否有不溶于盐酸的白色沉淀产生,从而作出相应判断。 考点SO 2 4离子检验 题点SO 2 4离子的检验方法 A 组基础对点练 题组一浓硫酸的性质 1(2019安徽蚌埠二中月考)硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车,某新工人违反规定,边吸烟边 用水冲洗该车,结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是() A浓硫酸遇明火爆炸 B铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸 C浓硫酸遇水发热爆炸 D稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸 答案D 解析浓硫酸加水稀释后变
23、成稀硫酸,稀硫酸与铁反应产生氢气,氢气接触空气遇明火爆炸。 考点浓硫酸的性质 题点硫酸性质及判断 2(2019陕西宝鸡中学期末)关于浓 H2SO4与 Cu 反应的叙述正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A在反应中,浓 H2SO4只表现出氧化性 B此反应属于复分解反应 C在反应中,浓 H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性 D每 1 mol 铜参加反应就有 2 mol H2SO4被还原,同时生成 2 mol SO2 答案C 解析该反应的化学方程式为 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O, 分析反应前后元素化合价 的变化可知: 浓 H2SO4既表现出氧化性, 又表现出
24、酸性, 该反应为氧化还原反应, 在该反应中, 每 2 mol H2SO4 参加反应只有 1 mol H2SO4被还原。 考点浓硫酸和金属反应 题点浓硫酸和铜反应原理分析 题组二硫酸性质的综合实验探究 3(2019山东济南外国语学校高一检测)如图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观 察到的实验现象叙述不正确的是() A甲中苹果块会变干瘪 B乙中胆矾晶体表面有“白斑” C丙中小试管内有晶体析出 D丁中 pH 试纸变成红色 答案D 解析A 项,浓硫酸具有吸水性,会使苹果块中水分逐渐减少而变得干瘪,正确;B 项,浓硫酸具有 吸水性,能使胆矾晶体表面失去部分结晶水,观察到蓝色晶体表面出现“白
25、斑”,正确;C 项,浓硫酸具 有吸水性,使饱和 KNO3溶液中溶剂减少,析出 KNO3晶体,正确;D 项,pH 试纸的成分是纤维素,放入 浓硫酸中易被脱水炭化,表面变成黑色,错误。 考点浓硫酸的吸水性 题点浓硫酸吸水性的实验探究 4(2019安徽芜湖一中月考)如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。已知:铜片足量,浓硫酸(浓度为 18 molL 1)为 50 mL。下列有关判断正确的是( ) 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A装置 B 中盛装的是浓硫酸,作用是干燥 SO2 B装置 C 为安全瓶,防止装置 D 中的液体倒吸入装置 B 中 C品红溶液可检验生成的 SO2,碱性棉球的作用是吸收空气中的
26、酸性气体 D充分反应后,被还原的硫酸少于 0.45 mol 答案D 解析装置 B 为安全瓶,可观察反应过程中装置是否堵塞,A 项错误;装置 C 为集气瓶,收集 SO2, B 项错误;碱性棉球的作用是吸收 SO2,防止其逸出,C 项错误;由题意知,H2SO4为 0.9 mol,根据反应 方程式 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O 及条件“铜片足量”可知,当硫酸完全参与反应时, 被还原的 H2SO4的物质的量为 0.45 mol,但在反应过程中,硫酸的浓度越来越小,而金属铜与稀硫酸不反 应,故被还原的 H2SO4少于 0.45 mol,D 项正确。 考点浓硫酸的性质 题点浓硫酸的氧
27、化性 5(2019南昌十中检测)某同学设想用图示装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的 是() 选项ABCD 实验 目的 吸水性脱水性 稀释放 热 强氧化 性 实验 装置 答案D 解析A 项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左 侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,能达到实验目的;B 项 中滤纸片接触浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,能达到实验目的;C 项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放 出的热量会使锥形瓶内压强增大,U 形管内液面出现左低右高的现象,能达到实验目的;D 项中因常温下 铜片与浓硫酸不反应,无法判断
28、浓硫酸是否表现出强氧化性,不能达到实验目的。 考点浓硫酸的性质 题点浓硫酸性质验证实验设计及判断 2022 高中化学新教材同步讲义资料 6(2019湖南浏阳一中高三月考)用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反 应。下列实验不合理的是() A上下移动中铜丝可控制 SO2生成的量 B中选用品红溶液验证 SO2的生成 C中选用 NaOH 溶液吸收多余的 SO2 D为确认 CuSO4生成,向中加水,观察颜色 答案D 解析上、下移动铜丝可控制铜丝与浓 H2SO4的反应,进而控制 SO2的生成量,A 正确;根据装置的 特点可知,选项 B 正确;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,据此
29、可以检验 SO2,C 正确;中含有浓 硫酸,加水会引起酸液飞溅,发生危险,D 不正确。 考点浓硫酸和金属反应 题点浓硫酸和铜反应实验设计及综合探究 题组三SO 2 4的检验及应用 7(2020安徽蚌埠一中高一月考)某溶液中可能含有硫酸根离子、碳酸根离子等。为了检验其中是否 含有硫酸根离子,除氯化钡溶液外,还需要的溶液是() A硫酸溶液B盐酸 C氢氧化钠溶液D硝酸钠溶液 答案B 解析检验某溶液中是否含有硫酸根离子的方法:先用盐酸酸化(若有沉淀,过滤),再加氯化钡溶液, 若有白色沉淀,说明含有硫酸根离子。 考点硫酸根离子的检验 题点硫酸根离子的检验 8除去氯化钠溶液中混有的 Ca2 、Mg2、SO
30、2 4、HCO 3等杂质,通常采用以下四种试剂:Na2CO3 BaCl2NaOH盐酸,加入试剂顺序合理的是() AB CD 答案C 解析先加入足量的NaOH 除去镁离子, 将 HCO 3转化成碳酸根; 然后加入过量BaCl2除去 SO2 4、 CO2 3;再加入过量Na2CO3除去 Ca2 、Ba2;过滤后,滤液中加入过量的盐酸,除去溶液中剩余的碳 酸根和氢氧化钠中的氢氧根,最后加热除去剩余的氯化氢,合理顺序是。 考点粗盐提纯 2022 高中化学新教材同步讲义资料 题点粗盐提纯 9(2019河北武邑中学月考)蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体,会对环境 造成污染。某实验小组利
31、用如下装置对该实验进行改进(夹持装置略)。回答下列问题: 注:硬质玻璃管、处分别为滴有 Na2S 溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性 KMnO4 溶液的滤纸,a 和 b 分别为两个小气球。 (1)图中盛装浓硫酸的仪器名称为_。 (2)实验开始后先关闭弹簧夹 K,硬质玻璃管中号滤纸变黄,号和号滤纸均褪色,a 处气球变大。 硬质玻璃管中的实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是 SO2,、处发生的变化分别说明 SO2具有_、_和_(填 SO2表现出的性质)。 (3)打开弹簧夹 K,a 处气球变小,b 处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过 B 瓶和 C 瓶,一段时间 之后,发现澄清石灰水变浑
32、浊。为证明有 CO2生成,可以在号位置的滤纸滴加_溶液,该试剂的 作用是_。 答案(1)分液漏斗(2)氧化性漂白性还原性(3)品红检验混合气体中 SO2是否完全除尽 解析(1)题图中盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗。(2)号滴有 Na2S 溶液的滤纸变黄,有单质 S 生 成,说明 SO2具有氧化性。号滴有品红溶液的滤纸褪色,说明 SO2具有漂白性。号滴有酸性 KMnO4 溶液的滤纸褪色,说明 SO2具有还原性。(3)由于 SO2也能使澄清石灰水变浑浊,酸性高锰酸钾溶液吸收 SO2,所以为保证进入 C 装置的气体全部是 CO2,应该在号位置的滤纸滴加品红溶液,该试剂的作用是 检验混合气体中 SO2
33、是否完全除尽。 考点浓硫酸的性质 题点浓硫酸性质及产物的实验探究 B 组综合强化练 1(2020山东聊城实验中学高一检测)硫酸是重要的化工原料,工业制硫酸生产流程如下: 含硫物质 空气 燃烧 A 催化剂V2O5 高温400500 B 试剂 C H2SO4 下列说法中不正确的是() A含硫物质可以是单质硫,也可以是黄铁矿(FeS2) BA 到 B 的反应原理为 2SO2O2 催化剂 400500 2SO3 C试剂 C 可以是纯水 D制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应 答案C 解析工业上通过燃烧单质硫或黄铁矿(主要成分 FeS2)来生产 SO2,SO2再催化氧化生成 SO3,SO3再 2022
34、 高中化学新教材同步讲义资料 和水反应生成硫酸,但工业上吸收 SO3的试剂不是纯水,而是 98.3%的浓硫酸,目的是为了防止形成酸雾, 提高吸收效率。 考点硫酸的工业制备 题点硫酸的工业制备 2(2020河南洛阳期末)下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是() 选 项 实验操作实验现象结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表 面 固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性 B 向某溶液中滴加 BaCl2 溶液 产生白色沉淀 溶液中含有 SO2 4 C 将浓硫酸和铜加热,冷 却后用水稀释 产生刺激性气 味气体,溶液呈蓝 色 浓硫酸既表现氧 化性,又表现酸性 D 将足量锌和浓硫酸共 热,将气体通入品红溶液 产生
35、刺激性气 味气体,品红溶液 褪色 产生的气体只有 SO2 答案C 解析将浓硫酸滴到蔗糖表面,变黑与浓硫酸的脱水性有关,膨胀是 C 与浓硫酸发生氧化还原反应生 成气体,体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,故 A 错误;和 BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子,可能是 SO2 4,也可能是 Ag 等,故 B 项错误;浓硫酸和铜加热时发生反应:Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO2 2H2O,硫酸在反应中既表现氧化性,又表现酸性,故 C 项正确;锌和浓硫酸反应,首先生成 SO2,当硫 酸变稀,锌和稀硫酸反应生成 H2,因此,生成气体应为 SO2和 H2的混合气体,D 错误。 考点浓硫酸的性质 题点浓
36、硫酸的性质及实验探究 3(2019济宁一中高一质检)将 3.2 g Cu 投入 100 mL 稀硫酸中加热,没有明显变化,若边加热边缓缓 加入一定量 H2O2,金属 Cu 逐渐溶解,则下列说法正确的是() A反应过程中有刺激性气味的气体生成 BH2O2对 Cu 和稀硫酸的反应起催化作用 C若 Cu 和硫酸恰好完全反应,则硫酸的物质的量浓度为 0.5 molL 1 D反应中硫酸既表现出酸性又表现出强氧化性 答案C 考点硫酸的性质 题点铜和稀硫酸发生反应的原理辨析 2022 高中化学新教材同步讲义资料 4(2020河南安阳一中高一检测)已知 NH4CuSO3与足量的 1 molL 1硫酸溶液混合微
37、热,产生下列现 象:有红色金属生成;有刺激性气味气体产生;溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是() ANH4CuSO3中硫元素被氧化了 B刺激性气味的气体是二氧化硫或氨气 C该反应中 NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂 D该反应中硫酸既体现酸性又体现氧化性 答案C 解析NH4CuSO3与硫酸混合微热,生成红色固体、产生有刺激性气味的气体和蓝色溶液,说明反应 生成 Cu、SO2和 Cu2 ,反应前后 S 元素的化合价没有发生变化,A 错误;因反应是在酸性条件下进行, 不可能生成氨气,B 错误;反应只有 Cu 元素的化合价发生变化,分别由12、10,NH4CuSO3 既是氧化剂又是还原剂,C 正
38、确;发生的反应为 2NH4CuSO34H =CuCu22SO22H2O2NH 4, 反应中只有 Cu 元素的化合价发生变化,硫元素的化合价在反应前后未发生变化,反应中硫酸体现酸性,D 错误。 考点硫酸的性质 题点硫酸和盐反应中性质体现与产物的判断 5 (2020河北保定实验中学高一期中)5 mL 物质的量浓度为 18 molL 1的硫酸中加入足量铜片并加热, 充分反应。下列说法正确的是() A有 0.09 mol 的硫酸被还原 B有 0.045 mol 的硫酸被还原 C充分反应后体系无硫酸剩余 D消耗的铜的质量一定小于 2.88 g 答案D 解析浓硫酸与铜可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生
39、反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应的 进行,硫酸逐渐消耗,其浓度也逐渐下降,当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此,参加反应的硫酸实际 量要比理论计算值小。据题 n(H2SO4)0.005 L18 molL 10.09 mol,参加反应的硫酸 n(H2SO4)0.09 mol,被还原的硫酸小于 0.045 mol,参加反应的铜小于 2.88 g。 考点浓硫酸的性质及有关计算 题点浓硫酸的性质及有关计算 6(2020江苏连云港市第一中学高一期中)某厂漂白车间需要 22.4 L(标准状况下)SO2,某化学小组经 计算后,取 65.0 g 锌粒与 110 mL 98%的浓硫酸(含 2 mol H2SO4)
40、充分反应,锌全部溶解后,即将收集所得 气体全部送至车间,不料经质检科检验后,发现产品存在严重的质量问题,气体随即被退回。 (1)写出锌与浓硫酸反应的化学方程式:_。 (2)该化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是_(填化学式),造成这种结果的主要 原因是_。 (3)为了验证所制气体的成分,该化学小组设计了如图所示的实验装置。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 连接好仪器,开始实验前,必须进行的一个操作是_。 A 中加入的试剂是_,KMnO4溶液的作用是_。 B 中加入的试剂是_,作用是_。 证明气体中混有某杂质气体的实验现象: C 中:_,D 中:_。 答案(1)Zn2H2SO4(
41、浓)=ZnSO4SO22H2O (2)H2随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,Zn 与稀硫酸反应放出 H2 (3)检查装置的气密性品红溶液除去 SO2浓硫酸干燥 H2黑色 CuO 变为红色无水 CuSO4变为蓝色 解析(1)锌与浓硫酸反应生成 ZnSO4、SO2和 H2O,据此写出反应的化学方程式即可。 (2)Zn 与浓硫酸反应时放出 SO2气体,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,而 Zn 与稀硫酸反应则放 出 H2。 (3)连接好仪器后,应先检查装置的气密性,若气密性良好,才能开始实验。根据分析可知,气体中主 要有 SO2和 H2,所以 A 中可加入品红溶液用来验证 SO2,然后通过酸性 KM
42、nO4溶液,除去 SO2;B 中加 入的浓硫酸是用来干燥 H2的,H2先通过红热的 CuO(C 中),再通过无水 CuSO4(D 中),若 C 中黑色的 CuO 变为红色,D 中无水 CuSO4变为蓝色,则证明原混合气体中有 H2。 考点浓硫酸和金属反应 题点浓硫酸和锌反应气体产物的判断及实验探究 7实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。 (1)判断铜跟浓硫酸反应有 SO2生成所依据的现象是_, 甲装置中发生的主要反应的化学方程式是_, 该反应中若有 3.2 g Cu 参加反应,则被还原的 H2SO4的物质的量为_mol。 (2)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花,棉花中通常
43、浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液,请 写出 SO2与 NaOH 溶液反应的离子方程式:_ _。 (3)欲观察生成的 CuSO4溶液的颜色,应采取的操作是_ _。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (4)若铜片还有剩余,硫酸_(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是_。 答案(1)乙中品红溶液褪色Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O0.05 (2)2OH SO2=SO2 3H2O (3)将反应后的液体慢慢注入水中,边加边搅拌,而后观察颜色 (4)没有随着反应的进行,硫酸变稀,而稀 H2SO4不与 Cu 反应,故 H2SO4不会消耗完 解析(1)铜与浓硫酸发生反应 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O,SO2能使品红溶液褪色, 若有 3.2 g Cu 参加反应,则被还原的 H2SO4的物质的量为 3.2 g 64 gmol 10.05 mol。(2)SO2为酸性氧化物,与 碱 反 应 生 成 盐 和 水 。 (3) 观 察 CuSO4溶 液 颜 色 实 质 上 是 考 查 浓 H2SO4的 稀 释 方 法 。 (4)Cu 2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O,随着反应的进行,浓 H2SO4逐渐变稀,Cu 不与稀 H2SO4反应, 故硫酸不会消耗完。 考点浓硫酸的性质 题点浓硫酸的氧化性
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