3.2.2 硫酸、酸雨及防治 -【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（鲁科版2019必修第一册）

第3章 物质的性质与转化 第二节 硫的转化 第2课时 硫酸、酸雨及防治 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.能预测H2SO4的性质，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 2.设计检验SO的实验方案。 3.能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据讨论酸雨防治、食品安全等问题。 重点：硫酸的性质和用途。 难点：硫酸根的检验。 一、硫酸的性质及制法 1.硫酸的物理性质 H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，稀释时放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是 。 2.硫酸的化学性质 (1)稀硫酸——具有酸的通性 电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO42－ (2)浓硫酸的特性 ①强氧化性 ②吸水性 浓硫酸能够吸水，故常用作 。 ③脱水性 浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。 3.工业制硫酸的反应原理 (1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2 (2)2SO2＋O22SO3 (3)SO3＋H2O===H2SO4 二、浓硫酸的强氧化性 1.与金属的反应 (1)与氢之前的活泼金属反应 Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 规律：①反应开始不生成H2，而是生成SO2； ②浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性； ③浓硫酸一旦变稀，就发生：Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑。 (2)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 规律：①反应需加热，否则不反应； ②氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2； ③浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性； ④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。 (3)Fe、Al的钝化 常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。 2.与非金属反应 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 规律：①反应要加热，否则不反应； ②氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2； ③浓硫酸只表现氧化性； ④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止； ⑤不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。 3.与还原性化合物的反应 (1)常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。 (2)不能氧化：CO、SO2、NO等。 【特别提醒】 1.常温下，Fe、Al遇浓H2SO4“钝化”。 “钝化”不是不反应，而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。因此“钝化”体现的是浓H2SO4的强氧化性。 2.CuSO4·5H2O晶体上滴加浓H2SO4会变白。 3.表面湿的蔗糖晶体上加浓H2SO4，体积膨胀变黑：蔗糖脱水碳化，生成的C再与浓H2SO4反应生成CO2、SO2气体，此过程表现了浓H2SO4的吸水性、脱水性、强氧化性。 4.浓盐酸中滴加浓H2SO4放出HCl：吸水性、难挥发性。 5.Na2SO3固体上滴加70%H2SO4放出SO2：难挥发性、强酸性。 6.浓H2SO4与C、HI、H2S反应放出SO2：强氧化性。 三、硫酸根的检验和硫酸盐 1.硫酸根的检验 检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。 先加稀盐酸的目的是排除 等离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 【特别提醒】检验SO时，用稀盐酸（不能用稀硝酸）酸化，排除Ag＋、 CO、SO等的干扰。所用的钡盐一般为BaCl2，不用Ba（NO3）2，避免酸性条件下溶液中的SO、HSO3-等被NO3-氧化为SO而干扰检验。 【易错警示】 SO检验的易错点 (1)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。 (2)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4(白色)＋2NO↑＋H2O。 2.粗盐的提纯 (1)粗盐中的杂质与除杂试剂 粗盐中含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4)，选择合适除杂试剂，除去杂质，填写下表： 杂质 加入的试剂 离子方程式 CaCl2 MgCl2 Na2SO4 (2)操作顺序 因为除杂试剂需过量，过量的试剂也需要除去，可据此设计操作顺序，如 3.常见的硫酸盐 名称 化学式 用途 重晶石 白色颜料、胃肠镜的内服药剂等 石膏 医学、工业、建筑等使用的材料 胆矾 媒染剂、杀虫剂、消毒剂、饲料添加剂和镀铜电解液等 明矾 净水剂、灭火剂、膨化剂、药物等 4.几种硫的复杂含氧酸盐 (1)硫代硫酸钠(Na2S2O3) 俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后溶液呈碱性。它受热、遇酸易分解，其与酸反应的离子方程式：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。它具有较强的还原性，可用作分析试剂及鞣革还原剂。 (2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能溶于冷水，在热水中分解，不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性，在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。 (3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 具有还原性，温度高于150 ℃易分解，在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。 (4)过二硫酸钠(Na2S2O8)中S元素的化合价是＋6价，其阴离子S2O结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性，是一种强氧化剂。 四、酸雨及其防治 1.酸雨的形成： 排放到空气中的 在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落就形成 。 2.酸雨的危害： 酸雨给人类带来种种灾害，严重威胁着生态环境。酸雨会使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡；酸雨浸渍土壤，会使土壤变得贫瘠；长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡；酸雨对人体健康也有直接影响。 3.酸雨的防治： ①从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制；②改变 ，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。 五、硫及其化合物之间的转化 1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。 如 ②③④反应的化学方程式分别是： ② ； ③ ； ④ 。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示： 如H2SSSO2SO3 ③④⑤反应的化学方程式分别是： ③ ； ④ ； ⑤ 。 【特别提醒】①同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 ②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 3.符合ABCD转化关系的物质 (1)硫元素：S(或H2S)SO2SO3H2SO4。 (2)氮元素：N2(或NH3)NONO2HNO3。 (3)钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH。 (4)碳元素：CCOCO2H2CO3。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(　　) （2）少量胆矾加入浓硫酸中，蓝色晶体变白，体现浓硫酸的吸水性(　　) （3）用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上，滤纸变黑，体现浓硫酸的脱水性(　　) （4）将铜片加入盛有浓硫酸的试管中，加热铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，体现浓硫酸的强氧化性、酸性(　　) （5）将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色(　　) （6）一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体(　　) （7）将铜片放入浓硫酸中，无明显现象是因为铜片发生了钝化(　　) （8）工业上可用稀硫酸洗去锅炉中的水垢(　　) 2．某同学设想用如图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(　　) A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 溶解放热 强氧化性 实验装置 3．某实验小组同学探究不同金属和浓硫酸的反应，向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片，加热，用生成的气体进行下表实验操作并记录实验现象。 实验操作 实验现象 金属为铜 金属为锌 金属为铝 点燃 不燃烧 燃烧 燃烧 通入酸性KMnO4溶液 褪色 褪色 褪色 通入CuSO4溶液 无明显变化 无明显变化 出现黑色沉淀 通入品红溶液 褪色 褪色 不褪色 已知：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(CuS为黑色固体)；H2S可燃。 下列说法不正确的是(　　) A．加入铜片的实验中，使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2 B．加入铝片的实验中，燃烧现象能证明生成气体中一定含H2S C．加入锌片的实验中，生成的气体一定是混合气体 D．金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关 ►问题一 硫酸根的检验 【典例1】有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SO，你认为合理的是(　　) A.试液白色沉淀沉淀不溶解 B.试液无沉淀白色沉淀 C.试液无沉淀白色沉淀 D.试液白色沉淀沉淀不溶解 【变式1-1】下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　) A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀 B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀 C．无色溶液白色沉淀 D．无色溶液无色溶液白色沉淀 【变式1-2】下列说法正确的是（　） A.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO B.由矿盐生产食盐，除去SO最合适的试剂是 Ba（NO3）2 C.用BaCl2溶液和稀盐酸鉴别SO与SO D.向溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO ►问题二 浓硫酸的性质 【典例2】下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu，分别向这四支试管中加入适量浓硫酸，部分现象如图所示： 下列判断正确的是(　　) A．反应①和②的现象说明还原性：Br－>Cl－ B．浓硫酸与NaCl不反应，白雾是浓硫酸吸水所致 C．反应③的现象说明氧化性：浓硫酸>Na2SO3 D．反应④的现象除产生刺激性气味的气体外，溶液中还析出蓝色晶体 【变式2-1】下列关于浓硫酸的叙述正确的是(　　) A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化 B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 【变式2-2】向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾，下列关于原因的分析正确的是(　　) ①浓硫酸具有脱水性　②浓硫酸具有吸水性　 ③浓硫酸具有强氧化性　④盐酸具有挥发性　 ⑤盐酸具有还原性　⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低 A.①③⑥ B．②④⑥ C.③⑤⑥ D．②③④⑤ ►问题三 浓硫酸的有关计算 【典例3】．将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸中加热，充分反应后锌完全溶解，同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L，测得溶液c(H＋)＝0.2 mol·L－1，则下列判断错误的是(　　) A．气体X为SO2和H2的混合物 B．反应中共转移4 mol电子 C．气体X中SO2与H2的体积比为1∶4 D．反应中共消耗Zn 130 g 【变式3-1】将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸中加热，充分反应后锌完全溶解，同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L，测得溶液c(H＋)＝0.2 mol·L－1，下列判断错误的是(　　) A．气体X为SO2和H2的混合物 B．反应中共转移4 mol电子 C．气体X中SO2与H2的体积比为1∶4 D．反应中共消耗Zn 130 g 【变式3-2】实向50 mL 18 mol·L－1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量(　　) A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol ►问题四 与浓硫酸有关的实验 【典例4】某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如下图所示装置进行有关实验。 回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________。 (2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是________，其作用是_____________________________________________________________。 (3)装置B的作用是贮存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是______________，B中应盛放的液体是________(填字母)。 A.水 B．酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液 (4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。 ①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是________________________________________________________________。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是________(填字母)。 A.铁粉 B．BaCl2溶液 C.银粉 D．NaHCO3溶液 【变式4-1】一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时，有SO2和H2生成。某化学兴趣小组对此进行如下探究。 按图中组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后品红溶液褪色，气泡量减少，D中先出现浑浊后浑浊消失，反应一段时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。 请回答下列问题： (1)装置A中需用浓硫酸，用两种简单的方法确定一瓶试剂是浓硫酸还是稀硫酸：________________________________________________________________。 (2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接________、________接b，c接________、________接d；D、E两支试管中CCl4的作用是__________________________________________________。 (3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_________________________； 反应一段时间后气泡量又会明显增加的原因是________________________。 (4)D中浑浊消失的离子方程式为___________________________________。 【变式4-2】为探究铜与浓硫酸的反应，甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置，将足量铜和10 mL 18 mol·L－1的浓硫酸共热，直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。 (1)比较两实验装置，图2装置的优点是：①__________________________； ②______________________________________________________________。 (2)乙同学在实验结束后拆除图2装置时，在不打开橡胶塞的情况下，为使装置中的残留气体完全被吸收，应采取的操作是______________________。 (3)为测定铜与H2SO4停止反应时剩余H2SO4的浓度，甲同学进行了如下实验：将反应产生的气体(不含水蒸气)缓慢通过预先称量过的盛有________的干燥管，反应结束后再次称量，干燥管质量增加m g。则反应后的溶液中H2SO4的物质的量浓度为______________________________。 ►问题五 硫元素的转化 【典例5】如下为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是(　　) A.甲只具有还原性 B.乙、丙均为酸性氧化物 C.乙既有氧化性，又有还原性 D.丁为黄色或淡黄色固体 【变式5-1】硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　) A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y B．将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．M的无水固体粉末显蓝色 D．N与Z反应可生成X 【变式5-2】物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图所示。 完成下列填空： (1)图中X的电子式为__________；其水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________； 该变化说明S的非金属性比O__________(填“强”或“弱”)。 (2)下列物质用于Na2S2O3制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是________(填字母)。 a．Na2S＋S b．Z＋S c．Na2SO3＋Y d．NaHS＋NaHSO3 (3)治理含CO、SO2的烟道气，以Fe2O3作催化剂，将CO、SO2在380 ℃时转化为S和一种无毒气体，写出该治理烟道气反应的化学方程式：_______________________________________________________。 ►问题六 酸雨及其防治 【典例6】下列有关酸雨的说法正确的是(　　) A.凡是呈酸性的雨水都称为酸雨 B.酸雨的形成只与SO2的排放有关 C.煤的脱硫可以在一定程度上防止酸雨的形成 D.为了不形成酸雨，应停止使用一切化石燃料 【变式6-1】下列对酸雨的叙述正确的是(　　) A.酸雨是指pH<7的降水(包括雨、雪、霜等) B.酸雨放置后酸性会降低 C.酸雨的形成与SO2有关 D.酸雨的主要成分是H2CO3 【变式6-2】酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图，下列有关说法错误的是(　　) A.光照能引发酸雨的形成 B.所涉及的变化均为氧化还原反应 C.污染空气能加快酸雨的形成 D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染 1.（23-24高一下·河北衡水·期中）硫酸是一种重要的化工产品。在实验室中，向蔗糖中加入浓硫酸会产生“黑面包”现象，其中蔗糖变黑体现了浓硫酸的 A．强氧化性 B．吸水性 C．脱水性 D．难挥发性 2.（23-24高一下·山东青岛·期中）某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与蔗糖(C12H22O11)反应的产物，下列说法正确的是 A．若乙和丁处溶液褪色，均可说明SO2具有漂白性 B．若丙处生成淡黄色沉淀，则说明SO2具有还原性 C．若戊处品红溶液无明显现象，己处溶液变浑浊，则说明有CO2生成 D．若甲处蔗糖由白色变为黄色，最后呈黑色，则说明浓硫酸有吸水性 3.（23-24高一下·湖北黄冈·期中）硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是 A．黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为 B．控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，使SO2全部转化为SO3 C．吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸 D．工业上可用氨水处理尾气中的SO2 4.（23-24高一下·湖南株洲·期中）在实验室中，几位同学围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。下列说法错误的是 A．生成的黑色物质是C B．生成刺激性气味的气体的化学方程式为C+2H2SO4(浓)=2SO2↑+CO2↑+2H2O C．该刺激性气味的气体通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色 D．上述实验表明浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性 5.（23-24高一上·湖北荆门·期末）如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法正确的是 A．该硫酸的物质的量浓度为 B．该硫酸与等质量的水混合所得溶液的质量分数小于 C．配制的稀硫酸需取该硫酸 D．该硫酸与足量的铁反应生成 6.（23-24高一上·浙江丽水·期末）蔗糖与浓硫酸发生作用的主要过程和现象如图所示，下列说法不正确的是 A．在进行该实验时，需要全程佩戴护目镜 B．浓硫酸滴入蔗糖后，需要用玻璃棒不断搅拌 C．白色固体变黑色，主要体现了浓硫酸的酸性 D．固体膨胀变大，说明实验中有大量气体产生 7.（23-24高一上·江苏盐城·期末）验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物的实验装置图如图，下列说法错误的是 A．装置A中的实验现象是白色固体变蓝色 B．装置B中品红溶液褪色说明产物中有 C．装置C、D中试剂可能分别为酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水 D．若装置D中澄清石灰水变浑浊证明，则一定能证明产物中含有 8.（23-24高一下·四川内江·期中）以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．催化氧化时，鼓入足量空气是为了使完全转化成 B．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 C．煅烧黄铁矿发生的反应为：，中S的化合价为价 D．用的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾 9.（23-24高一下·辽宁沈阳·期中）下列关于的检验方法正确的是 A．先加稀盐酸，再加BaCl2溶液 B．先加BaCl2溶液，再加稀盐酸 C．加入BaCl2溶液与稀盐酸的混合溶液 D．先加稀硝酸，再加Ba(NO3)2溶液 10.（23-24高一下·四川成都·期末）硫元素的价—类二维图如图所示。下列说法正确的是 A．将Y通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色 B．将Y通入X的水溶液中，生成淡黄色沉淀，反应中Y作还原剂 C．硫单质可通过一步反应直接转化为Z D．N的浓溶液可使蔗糖变黑，产生有刺激性气味气体 11.（23-24高一下·四川绵阳·期中）下图为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是 A．若装置②只保留a、b，酸性高锰酸钾溶液足量，同样可以达到实验目的 B．若按③→②→①顺序连接，可检验所有气体产物 C．浓硫酸在反应中显酸性和强氧化性 D．实验中a、b、c溶液均褪色 12.（23-24高一上·山东德州·期末）下图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置(a~d均为浸有相应试液的棉花)。下列分析不正确的是 A．①反应体现的酸性与氧化性 B．可观察到a处变红，b、c处均褪色 C．若浓硫酸为0.1mol，产生的 D．为确认有硫酸铜生成，向①中加水，观察颜色变化 13.（23-24高一下·海南三亚·期中）32.5g锌与浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的混合气体，测得溶液中氢离子的物质的量为。下列判断不正确的是 A．反应中硫酸只体现氧化性 B．反应过程中消耗 C．反应过程中共转移电子 D． 14.（23-24高一下·四川泸州·期中）已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，下列有关说法正确的是 A．X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性 B．若A为铜，则在图中的反应，X只起氧化的作用 C．若A为碳单质，C常温下为气体，该气体是造成酸雨的主要成分 D．由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应 15.（23-24高一下·四川成都·期中）蔗糖和浓硫酸的反应被称为“黑面包实验”。某兴趣小组将该反应生成的气体X收集起来，设计以下装置来验证其组成成分。下列说法正确的是 A．蔗糖和浓硫酸反应，蔗糖固体由白变黑，体现浓硫酸的吸水性 B．物质a是碱石灰，用于检验生成的水 C．装置乙用于除去，被还原 D．装置丙中溶液不褪色，装置丁中溶液变浑浊，说明有生成 16.（23-24高一下·山西太原·期中）某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是 A．装置C中出现淡黄色浑浊，体现了二氧化硫的氧化性 B．装置A发生的反应中，表明浓具有脱水性和强氧化性 C．装置D中品红溶液褪色，可以验证SO2的漂白性 D．装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2 17.（23-24高一下·辽宁朝阳·期末）利用如下实验研究浓硫酸的性质： 实验1：取2g蔗糖放入大试管中，加2～3滴水，再加入3mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，同时将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，观察到酸性KMnO4溶液褪色； 实验2：将一小片铜放入试管中再加入3mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入品红溶液中，观察到品红溶液褪色。将反应后的混合物溶于水，得到蓝色溶液。 下列说法正确的是 A．实验1现象说明浓硫酸在实验中只体现脱水性 B．实验2可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性 C．将实验1中产生的气体依次通入澄清石灰水、品红溶液可证明该混合气体中含有CO2和SO2 D．由实验1和实验2得出浓硫酸有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2 18.（23-24高一下·安徽·期中）利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验，敞口瓶中的蔗糖滴有少量水，将注射器中的浓硫酸注入其中，反应一段时间后，下列说法正确的是 A．湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，说明具有漂白性 B．浸有酸性溶液的滤纸条褪色，说明具有还原性 C．澄清石灰水变浑浊，说明反应有产生 D．该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 19.（23-24高一下·江苏南京·期中）硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药等，工业上一般以硫磺或其他含硫矿物如黄铁矿(主要成分FeS2)为原料制备硫酸，其制备原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．用黄铁矿燃烧生成SO2，的化学方程式为 B．SO2氧化成SO3时，加催化剂能使SO2全部转化为SO3 C．用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全 D．为减少SO2对大气的污染，可选用CaO做固硫剂把尾气中的SO2以CaSO4的形式固定 20.（23-24高一下·山东淄博·期中）含硫物质的价类二维图及部分物质间转化关系如图，下列说法错误的是 A．e的浓溶液加入蔗糖中搅拌，蔗糖变黑色 B．b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤 C．c通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色 D．e的浓溶液长时间暴露在空气中，质量增大，质量分数减小 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 物质的性质与转化 第二节 硫的转化 第2课时 硫酸、酸雨及防治 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.能预测H2SO4的性质，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 2.设计检验SO的实验方案。 3.能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据讨论酸雨防治、食品安全等问题。 重点：硫酸的性质和用途。 难点：硫酸根的检验。 一、硫酸的性质及制法 1.硫酸的物理性质 H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，稀释时放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。 2.硫酸的化学性质 (1)稀硫酸——具有酸的通性 电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO42－ (2)浓硫酸的特性 ①强氧化性 ②吸水性 浓硫酸能够吸水，故常用作干燥剂。 ③脱水性 浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。 3.工业制硫酸的反应原理 (1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2 (2)2SO2＋O22SO3 (3)SO3＋H2O===H2SO4 二、浓硫酸的强氧化性 1.与金属的反应 (1)与氢之前的活泼金属反应 Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 规律：①反应开始不生成H2，而是生成SO2； ②浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性； ③浓硫酸一旦变稀，就发生：Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑。 (2)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 规律：①反应需加热，否则不反应； ②氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2； ③浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性； ④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。 (3)Fe、Al的钝化 常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。 2.与非金属反应 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 规律：①反应要加热，否则不反应； ②氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2； ③浓硫酸只表现氧化性； ④随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止； ⑤不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。 3.与还原性化合物的反应 (1)常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。 (2)不能氧化：CO、SO2、NO等。 【特别提醒】 1.常温下，Fe、Al遇浓H2SO4“钝化”。 “钝化”不是不反应，而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。因此“钝化”体现的是浓H2SO4的强氧化性。 2.CuSO4·5H2O晶体上滴加浓H2SO4会变白。 3.表面湿的蔗糖晶体上加浓H2SO4，体积膨胀变黑：蔗糖脱水碳化，生成的C再与浓H2SO4反应生成CO2、SO2气体，此过程表现了浓H2SO4的吸水性、脱水性、强氧化性。 4.浓盐酸中滴加浓H2SO4放出HCl：吸水性、难挥发性。 5.Na2SO3固体上滴加70%H2SO4放出SO2：难挥发性、强酸性。 6.浓H2SO4与C、HI、H2S反应放出SO2：强氧化性。 三、硫酸根的检验和硫酸盐 1.硫酸根的检验 检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。 先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag＋等离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 【特别提醒】检验SO时，用稀盐酸（不能用稀硝酸）酸化，排除Ag＋、 CO、SO等的干扰。所用的钡盐一般为BaCl2，不用Ba（NO3）2，避免酸性条件下溶液中的SO、HSO3-等被NO3-氧化为SO而干扰检验。 【易错警示】 SO检验的易错点 (1)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。 (2)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4(白色)＋2NO↑＋H2O。 2.粗盐的提纯 (1)粗盐中的杂质与除杂试剂 粗盐中含有可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4)，选择合适除杂试剂，除去杂质，填写下表： 杂质 加入的试剂 离子方程式 CaCl2 Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ MgCl2 NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ Na2SO4 BaCl2溶液 SO＋Ba2＋===BaSO4↓ (2)操作顺序 因为除杂试剂需过量，过量的试剂也需要除去，可据此设计操作顺序，如 3.常见的硫酸盐 名称 化学式 用途 重晶石 BaSO4 白色颜料、胃肠镜的内服药剂等 石膏 CaSO4·2H2O 医学、工业、建筑等使用的材料 胆矾 CuSO4·5H2O 媒染剂、杀虫剂、消毒剂、饲料添加剂和镀铜电解液等 明矾 KAl(SO4)2·12H2O 净水剂、灭火剂、膨化剂、药物等 4.几种硫的复杂含氧酸盐 (1)硫代硫酸钠(Na2S2O3) 俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后溶液呈碱性。它受热、遇酸易分解，其与酸反应的离子方程式：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。它具有较强的还原性，可用作分析试剂及鞣革还原剂。 (2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能溶于冷水，在热水中分解，不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性，在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。 (3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 具有还原性，温度高于150 ℃易分解，在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。 (4)过二硫酸钠(Na2S2O8)中S元素的化合价是＋6价，其阴离子S2O结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性，是一种强氧化剂。 四、酸雨及其防治 1.酸雨的形成： 排放到空气中的SO2在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落就形成酸雨。 2.酸雨的危害： 酸雨给人类带来种种灾害，严重威胁着生态环境。酸雨会使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡；酸雨浸渍土壤，会使土壤变得贫瘠；长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡；酸雨对人体健康也有直接影响。 3.酸雨的防治： ①从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制；②改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。 五、硫及其化合物之间的转化 1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。 如 ②③④反应的化学方程式分别是： ②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O； ③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑； ④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示： 如H2SSSO2SO3 ③④⑤反应的化学方程式分别是： ③2SO2＋O22SO3； ④S＋H2H2S； ⑤2H2S＋SO2===3S＋2H2O。 【特别提醒】①同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 ②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 3.符合ABCD转化关系的物质 (1)硫元素：S(或H2S)SO2SO3H2SO4。 (2)氮元素：N2(或NH3)NONO2HNO3。 (3)钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH。 (4)碳元素：CCOCO2H2CO3。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(　　) （2）少量胆矾加入浓硫酸中，蓝色晶体变白，体现浓硫酸的吸水性(　　) （3）用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上，滤纸变黑，体现浓硫酸的脱水性(　　) （4）将铜片加入盛有浓硫酸的试管中，加热铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，体现浓硫酸的强氧化性、酸性(　　) （5）将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色(　　) （6）一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体(　　) （7）将铜片放入浓硫酸中，无明显现象是因为铜片发生了钝化(　　) （8）工业上可用稀硫酸洗去锅炉中的水垢(　　) 【答案】（1）× （2）√ （3）√　（4）√　（5）×　（6）√　（7）×　（8）× 2．某同学设想用如图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(　　) A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 溶解放热 强氧化性 实验装置 【答案】D 【解析】B项中滤纸片沾上浓硫酸后，很快会因脱水而变黑；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；D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。 3．某实验小组同学探究不同金属和浓硫酸的反应，向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片，加热，用生成的气体进行下表实验操作并记录实验现象。 实验操作 实验现象 金属为铜 金属为锌 金属为铝 点燃 不燃烧 燃烧 燃烧 通入酸性KMnO4溶液 褪色 褪色 褪色 通入CuSO4溶液 无明显变化 无明显变化 出现黑色沉淀 通入品红溶液 褪色 褪色 不褪色 已知：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(CuS为黑色固体)；H2S可燃。 下列说法不正确的是(　　) A．加入铜片的实验中，使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2 B．加入铝片的实验中，燃烧现象能证明生成气体中一定含H2S C．加入锌片的实验中，生成的气体一定是混合气体 D．金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关 【答案】B 【解析】加入铜片的实验中，气体能使酸性KMnO4和品红溶液褪色、不可燃，则气体具有还原性、漂白性，则气体是SO2，A正确；加入铝片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液褪色、能与CuSO4溶液反应产生黑色沉淀，则气体是H2S，硫化氢具有可燃性，但具有可燃性的气体不一定是硫化氢，B不正确；加入锌片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色，则气体含SO2，但SO2不可燃，而锌片与浓硫酸反应产生的气体具有可燃性，则还含有另一种气体，C正确。 ►问题一 硫酸根的检验 【典例1】有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SO，你认为合理的是(　　) A.试液白色沉淀沉淀不溶解 B.试液无沉淀白色沉淀 C.试液无沉淀白色沉淀 D.试液白色沉淀沉淀不溶解 【答案】B 【解析】A中白色沉淀可能为AgCl；B中加盐酸无沉淀，确认无Ag＋，同时也排除了CO、SO等的干扰，加入BaCl2溶液后白色沉淀只能为BaSO4；C中加稀HNO3后，若有SO或HSO则可被氧化为SO；D中若白色沉淀为BaSO3，加入稀HNO3，沉淀被氧化为BaSO4，也不溶解。 【变式1-1】下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　) A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀 B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀 C．无色溶液白色沉淀 D．无色溶液无色溶液白色沉淀 【答案】C 【解析】A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无明显现象，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。 【变式1-2】下列说法正确的是（　　） A.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO B.由矿盐生产食盐，除去SO最合适的试剂是 Ba（NO3）2 C.用BaCl2溶液和稀盐酸鉴别SO与SO D.向溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO 【答案】C 【解析】由于加入了Cl－，如果原溶液中无SO、SO，若存在Ag＋，也能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，A项错误。由矿盐生产食盐，除去SO最合适的试剂为BaCl2，若用Ba（NO3）2会引入杂质NO3－，B项错误。加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生气泡的是SO，产生白色沉淀的是SO，C项正确。当溶液中含有SO时，加入酸化的Ba（NO3）2溶液也会出现白色沉淀，D项错误。 ►问题二 浓硫酸的性质 【典例2】下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu，分别向这四支试管中加入适量浓硫酸，部分现象如图所示： 下列判断正确的是(　　) A．反应①和②的现象说明还原性：Br－>Cl－ B．浓硫酸与NaCl不反应，白雾是浓硫酸吸水所致 C．反应③的现象说明氧化性：浓硫酸>Na2SO3 D．反应④的现象除产生刺激性气味的气体外，溶液中还析出蓝色晶体 【答案】A 【解析】①中有红棕色气体产生，此气体为Br2，浓硫酸作氧化剂把Br－氧化成Br2，②中有白雾，此白雾是浓硫酸与NaCl反应生成的HCl的小液滴，Cl－没有被氧化，说明Br－的还原性强于Cl－，故A正确、B错误；③中发生的反应为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，此反应不是氧化还原反应，故C错误；Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O，利用浓硫酸的吸水性，溶液中应析出白色固体，故D错误。 【变式2-1】下列关于浓硫酸的叙述正确的是(　　) A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化 B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 【答案】D 【解析】浓H2SO4表现吸水性的前提是物质中含有水分子，利用此性质可干燥除氨气、还原性气体外的气体；而表现脱水性时，一般物质中无水分子，但含氢、氧两元素，H、O原子按2∶1的物质的量比脱出，故A、C皆不正确；浓H2SO4具有强氧化性，在加热时可与金属和非金属反应，但在常温下不与Cu反应却能使铁、铝等钝化，故B不正确、D正确。 【变式2-2】向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾，下列关于原因的分析正确的是(　　) ①浓硫酸具有脱水性　②浓硫酸具有吸水性　 ③浓硫酸具有强氧化性　④盐酸具有挥发性　 ⑤盐酸具有还原性　⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低 A.①③⑥ B．②④⑥ C.③⑤⑥ D．②③④⑤ 【答案】B 【解析】向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生，说明加入的浓硫酸吸水放热，导致溶液温度升高，加快了HCl的挥发，因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性，盐酸具有挥发性，且气态物质的溶解度与温度有关，该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。 ►问题三 浓硫酸的有关计算 【典例3】．将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸中加热，充分反应后锌完全溶解，同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L，测得溶液c(H＋)＝0.2 mol·L－1，则下列判断错误的是(　　) A．气体X为SO2和H2的混合物 B．反应中共转移4 mol电子 C．气体X中SO2与H2的体积比为1∶4 D．反应中共消耗Zn 130 g 【答案】C 【解析】稀释至0.8 L时，c(H＋)＝0.2 mol·L－1，说明硫酸过量，反应的硫酸的物质的量为(0.2×18.4－0.8×0.1) mol＝3.6 mol，假设只生成SO2，发生的反应是Zn＋2H2SO4(浓) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2的体积为3.6× L＝40.32 L<44.8 L，说明除生成SO2外，还有氢气，A正确；设生成SO2的物质的量为x mol，则氢气的物质的量为(－x) mol，生成SO2消耗的硫酸的物质的量为2x mol，生成氢气消耗的硫酸的物质的量为(2－x) mol，则根据A选项的分析，有2x＋(2－x)＝3.6，解得x＝1.6，氢气的物质的量为0.4 mol，转移电子的物质的量为(1.6×2＋0.4×2) mol＝4 mol，B正确；气体X中SO2与H2的体积比为4∶1，C错误；根据得失电子守恒，消耗的锌的质量为2 mol×65 g·mol－1＝130 g，D正确。 【变式3-1】将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸中加热，充分反应后锌完全溶解，同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L，测得溶液c(H＋)＝0.2 mol·L－1，下列判断错误的是(　　) A．气体X为SO2和H2的混合物 B．反应中共转移4 mol电子 C．气体X中SO2与H2的体积比为1∶4 D．反应中共消耗Zn 130 g 【答案】C 【解析】稀释至0.8 L时，c(H＋)＝0.2 mol·L－1，说明硫酸过量，反应的硫酸的物质的量为(0.2×18.4－0.8×0.1) mol＝3.6 mol，假设只生成SO2，发生的反应是Zn＋2H2SO4(浓) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2的体积为(×22.4) L＝40.32 L<44.8 L，说明除生成SO2外，还有氢气生成，A正确；设生成SO2的物质的量为x mol，则氢气的物质的量为(2－x) mol，生成SO2消耗的硫酸的物质的量为2x mol，生成氢气消耗的硫酸的物质的量为(2－x) mol，则根据A选项的分析，有2x＋2－x＝3.6，解得x＝1.6，氢气的物质的量为0.4 mol，转移电子的物质的量为(1.6×2＋0.4×2) mol＝4 mol，B正确；气体X中SO2与H2的体积比为4∶1，C错误；根据得失电子守恒，消耗的锌的质量为2 mol×65 g·mol－1＝130 g，D正确。 【变式3-2】实向50 mL 18 mol·L－1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量(　　) A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol 【答案】A 【解析】Cu与浓H2SO4的反应中，Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，被还原的H2SO4是参加反应的H2SO4的一半，随着反应的进行，硫酸的浓度变小，变成稀硫酸时，反应不能进行，因此50 mL 18 mol·L－1 H2SO4溶液中的H2SO4不能全部反应，被还原的H2SO4小于它的一半。 ►问题四 与浓硫酸有关的实验 【典例4】某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如下图所示装置进行有关实验。 回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________。 (2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是________，其作用是_____________________________________________________________。 (3)装置B的作用是贮存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是______________，B中应盛放的液体是________(填字母)。 A.水 B．酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液 (4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。 ①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是________________________________________________________________。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是________(填字母)。 A.铁粉 B．BaCl2溶液 C.银粉 D．NaHCO3溶液 【答案】(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)氢氧化钠溶液(其他合理答案均可)　吸收多余的SO2，防止污染空气 (3)试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升　D (4)①反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应　②AD 【解析】(1)装置A为铜与浓硫酸的反应装置，二者反应生成CuSO4、SO2和H2O。 (2)因SO2为大气污染物，需要进行尾气处理，常用氢氧化钠溶液吸收SO2。 (3)根据题目中“装置B的作用是贮存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都与SO2反应。 (4)铜可与浓硫酸反应，但不与稀硫酸反应。随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐减小，浓硫酸变为稀硫酸时，反应停止，因此铜会剩余。因铜与浓硫酸反应的生成物中存在CuSO4，要证明反应后的圆底烧瓶中有余酸存在，只需证明有H＋存在。所以，选择的是能与H＋反应的铁粉和NaHCO3溶液。 【变式4-1】一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时，有SO2和H2生成。某化学兴趣小组对此进行如下探究。 按图中组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后品红溶液褪色，气泡量减少，D中先出现浑浊后浑浊消失，反应一段时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。 请回答下列问题： (1)装置A中需用浓硫酸，用两种简单的方法确定一瓶试剂是浓硫酸还是稀硫酸：________________________________________________________________。 (2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接________、________接b，c接________、________接d；D、E两支试管中CCl4的作用是__________________________________________________。 (3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_________________________； 反应一段时间后气泡量又会明显增加的原因是________________________。 (4)D中浑浊消失的离子方程式为___________________________________。 【答案】(1)用火柴梗蘸取少量试剂，火柴梗若变黑，证明该试剂是浓硫酸；用滴管吸取少量试剂，滴加在盛有少量水的试管中，若试管壁发热，则证明该试剂是浓硫酸(其他合理答案也可) (2)3(或4)　4(或3)　2　1　防倒吸 (3)C中品红溶液褪色　浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与Zn反应放出H2 (4)SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO 【解析】(1)可根据浓硫酸的特性选择简单易行的实验方法进行确定，如利用其脱水性及稀释时放热等。 (2)C装置应是检验SO2气体的，故应选择甲，且应长管进短管出；则B处需要接一个防倒吸的安全装置，故应选择乙。 (4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3反应生成可溶性的Ca(HSO3)2，据此可写出其离子方程式。 【变式4-2】为探究铜与浓硫酸的反应，甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置，将足量铜和10 mL 18 mol·L－1的浓硫酸共热，直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。 (1)比较两实验装置，图2装置的优点是：①__________________________； ②______________________________________________________________。 (2)乙同学在实验结束后拆除图2装置时，在不打开橡胶塞的情况下，为使装置中的残留气体完全被吸收，应采取的操作是______________________。 (3)为测定铜与H2SO4停止反应时剩余H2SO4的浓度，甲同学进行了如下实验：将反应产生的气体(不含水蒸气)缓慢通过预先称量过的盛有________的干燥管，反应结束后再次称量，干燥管质量增加m g。则反应后的溶液中H2SO4的物质的量浓度为______________________________。 【答案】(1)能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境　停止加热时，能防止倒吸　通过铜丝的上下抽动可以控制反应的停止和发生(任意两点均可) (2)通过A中的玻璃导管向A中鼓入大量空气 (3)碱石灰　 mol·L－1 【解析】(1)比较两个实验装置，图2装置的优点是通过铜丝的上下抽动可以控制反应的进行；用NaOH溶液能更好地吸收SO2，减少有毒气体的排放，更环保；停止加热时，图2装置中的玻璃导管能平衡压强，防止倒吸现象的发生。 (3)由于SO2是酸性气体，能与碱发生反应，将反应产生的气体缓慢通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量，所得质量差m g即为SO2的质量，即n(SO2)＝ mol，反应消耗的H2SO4的物质的量为 mol。剩余的H2SO4的物质的量浓度为＝ mol·L－1。 ►问题五 硫元素的转化 【典例5】如下为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是(　　) A.甲只具有还原性 B.乙、丙均为酸性氧化物 C.乙既有氧化性，又有还原性 D.丁为黄色或淡黄色固体 【答案】A 【解析】甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2价的S只有还原性，但其中的H为＋1价，具有氧化性，如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性，A项错误；SO2为H2SO3的酸酐，SO3为H2SO4的酸酐，B项正确；SO2中的S为＋4价，处于S的中间价态，C项正确；单质S为黄色或淡黄色固体，D项正确。 【变式5-1】硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　) A．硫在过量的氧气中燃烧直接生成Y B．将X通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．M的无水固体粉末显蓝色 D．N与Z反应可生成X 【答案】D 【解析】硫燃烧只能得到SO2，A项错误；盐酸的酸性大于亚硫酸的酸性，故SO2不与BaCl2溶液反应，B项错误；无水CuSO4为白色，C项错误；Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2、S、H2O、Na2SO4，D项正确。 【变式5-2】物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图所示。 完成下列填空： (1)图中X的电子式为__________；其水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________； 该变化说明S的非金属性比O__________(填“强”或“弱”)。 (2)下列物质用于Na2S2O3制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是________(填字母)。 a．Na2S＋S b．Z＋S c．Na2SO3＋Y d．NaHS＋NaHSO3 (3)治理含CO、SO2的烟道气，以Fe2O3作催化剂，将CO、SO2在380 ℃时转化为S和一种无毒气体，写出该治理烟道气反应的化学方程式：_______________________________________________________。 【答案】(1)　2H2S＋O2===2S↓＋2H2O　弱　(2)bd　(3)2CO＋SO2S＋2CO2 【解析】(1)H2S水溶液在空气中放置易变浑浊是因为H2S被氧气氧化为S，反应的化学方程式为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，所以S的非金属性比O弱。(2)Na2S2O3中S为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S的化合价必须分别大于2和小于2，b、d符合题意。 ►问题六 酸雨及其防治 【典例6】下列有关酸雨的说法正确的是(　　) A.凡是呈酸性的雨水都称为酸雨 B.酸雨的形成只与SO2的排放有关 C.煤的脱硫可以在一定程度上防止酸雨的形成 D.为了不形成酸雨，应停止使用一切化石燃料 【答案】C 【解析】A项，正常雨水中由于溶解了二氧化碳，也呈酸性，pH<5.6的降水称为酸雨；B项，酸雨分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨，硝酸型酸雨的形成与氮氧化物的排放有关；C项，利用石灰石等物质，使燃煤中的含硫物质最终转化为硫酸钙，达到脱硫的目的，减少SO2的排放，在一定程度上可防止酸雨的形成；D项，化石燃料是现代社会的主要能源，不可能一点都不使用，应推广使用脱硫技术，大力开发清洁环保的新能源，减少酸雨的形成。 【变式6-1】下列对酸雨的叙述正确的是(　　) A.酸雨是指pH<7的降水(包括雨、雪、霜等) B.酸雨放置后酸性会降低 C.酸雨的形成与SO2有关 D.酸雨的主要成分是H2CO3 【答案】C 【解析】酸雨的pH<5.6，A错误；酸雨放置后酸性一般会增强，原因是酸雨中的H2SO3会被氧化成H2SO4，B错误；酸雨的主要成分是H2SO4、HNO3，D错误。 【变式6-2】酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图，下列有关说法错误的是(　　) A.光照能引发酸雨的形成 B.所涉及的变化均为氧化还原反应 C.污染空气能加快酸雨的形成 D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染 【答案】B 【解析】由图示可知，酸雨形成的两个途径中都涉及了光照，故A正确；SO2变为SO，没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故B错误；由图中信息可知，途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ，故C正确；优化能源结构能减少化石燃料的使用，能有效减少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，故D正确。 1.（23-24高一下·河北衡水·期中）硫酸是一种重要的化工产品。在实验室中，向蔗糖中加入浓硫酸会产生“黑面包”现象，其中蔗糖变黑体现了浓硫酸的 A．强氧化性 B．吸水性 C．脱水性 D．难挥发性 【答案】C 【解析】浓硫酸具有脱水性，可将有机物中的氢氧原子以2：1脱去，向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，说明蔗糖被碳化，体现了浓硫酸的脱水性，故选C。 2.（23-24高一下·山东青岛·期中）某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与蔗糖(C12H22O11)反应的产物，下列说法正确的是 A．若乙和丁处溶液褪色，均可说明SO2具有漂白性 B．若丙处生成淡黄色沉淀，则说明SO2具有还原性 C．若戊处品红溶液无明显现象，己处溶液变浑浊，则说明有CO2生成 D．若甲处蔗糖由白色变为黄色，最后呈黑色，则说明浓硫酸有吸水性 【答案】C 【分析】浓硫酸和蔗糖反应产生SO2、CO2，即甲装置产生的气体为SO2、CO2，SO2具有漂白性，可以用乙装置中的品红溶液进行检验，SO2具有氧化性，可以与H2S溶液反应产生黄色沉淀，SO2具有还原性，可以使酸性刚锰酸钾溶液褪色，戊装置中的品红溶液可以检验SO2是否除尽，己中澄清石灰水用于检验CO2。 【解析】A．丁处酸性刚锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有还原性，A错误； B．丙处生成淡黄色沉淀，则说明SO2与H2S反应产生S单质，说明SO2具有氧化性，B错误； C．戊处品红溶液无明显现象，说明SO2已经除尽，己处溶液变浑浊，则说明有CO2生成，C正确； D．甲处蔗糖由白色变为黄色，最后呈黑色，说明浓硫酸使蔗糖碳化，则说明浓硫酸有脱水性，D错误； 故选C。 3.（23-24高一下·湖北黄冈·期中）硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是 A．黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为 B．控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，使SO2全部转化为SO3 C．吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸 D．工业上可用氨水处理尾气中的SO2 【答案】B 【分析】由题干工艺流程图可知，硫磺或黄铁矿在空气中高温煅烧生成SO2，反应原理分别为：S+O2SO2，，然后SO2与空气混合后在V2O5催化作用下转化为SO3，反应原理为：2SO2+O22SO3，为了防止产生酸雾腐蚀设备，工业上用98.3%的浓硫酸来吸收SO3制得发烟硫酸，分离出的SO2再次循环利用，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为，A正确； B．由分析可知，2SO2+O22SO3是一个可逆反应，控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，但不可能使SO2全部转化为SO3，B错误； C．由分析可知，为了防止产生酸雾腐蚀设备，工业上用98.3%的浓硫酸来吸收SO3制得发烟硫酸，即吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸，C正确； D．已知SO2是酸性氧化物，而氨水呈碱性，故工业上可用氨水处理尾气中的SO2，反应原理为：2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O，D正确；故选B。 4.（23-24高一下·湖南株洲·期中）在实验室中，几位同学围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。下列说法错误的是 A．生成的黑色物质是C B．生成刺激性气味的气体的化学方程式为C+2H2SO4(浓)=2SO2↑+CO2↑+2H2O C．该刺激性气味的气体通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色 D．上述实验表明浓硫酸具有酸性、吸水性、脱水性和强氧化性 【答案】D 【解析】A．浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水，生成的黑色物质是C，A正确； B．生成刺激性气味的气体是SO2，化学方程式为C+2H2SO4(浓)=2SO2↑+CO2↑+2H2O，B正确； C．SO2不能使指示剂褪色，该刺激性气味的气体通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色，C正确； D．上述实验表明浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性，没有表现出酸性，D错误； 故选D。 5.（23-24高一上·湖北荆门·期末）如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法正确的是 A．该硫酸的物质的量浓度为 B．该硫酸与等质量的水混合所得溶液的质量分数小于 C．配制的稀硫酸需取该硫酸 D．该硫酸与足量的铁反应生成 【答案】C 【解析】A．该硫酸的物质的量浓度，A错误； B．等体积的水质量小于硫酸的质量，所以该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%，B错误； C．根据稀释前后硫酸物质的量不变，配制的稀硫酸需取该硫酸，C正确； D．该硫酸是浓硫酸，遇铁常温下钝化不产生氢气，D错误； 故选C。 6.（23-24高一上·浙江丽水·期末）蔗糖与浓硫酸发生作用的主要过程和现象如图所示，下列说法不正确的是 A．在进行该实验时，需要全程佩戴护目镜 B．浓硫酸滴入蔗糖后，需要用玻璃棒不断搅拌 C．白色固体变黑色，主要体现了浓硫酸的酸性 D．固体膨胀变大，说明实验中有大量气体产生 【答案】C 【解析】A．浓硫酸脱水过程中产生大量的热，且生成SO2，需要全程佩戴护目镜，故A正确； B．浓硫酸滴入蔗糖后，产生大量热，故需要用玻璃棒不断搅拌，故B正确； C．浓硫酸将蔗糖中H原子、O原子按2：1比例以H2O的形成脱除，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，故C错误； D．浓硫酸脱水过程中产生大量的热，会发生反应：C+2H2SO4（浓）=CO2↑+2SO2↑+2H2O，产生的大量气体，使固体体积膨胀，故D正确； 故答案选C。 7.（23-24高一上·江苏盐城·期末）验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物的实验装置图如图，下列说法错误的是 A．装置A中的实验现象是白色固体变蓝色 B．装置B中品红溶液褪色说明产物中有 C．装置C、D中试剂可能分别为酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水 D．若装置D中澄清石灰水变浑浊证明，则一定能证明产物中含有 【答案】D 【分析】浓硫酸与木炭粉反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，为检验三种产物，让产物先通过无水硫酸铜，若变蓝，则证明加热条件下有水蒸气生成，再通过品红溶液，用于检验二氧化硫的生成，后通过酸性高锰酸钾，目的是为了除尽二氧化硫，防止干扰二氧化碳的检验，所以再通入澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成，据此分析解答。 【解析】A．无水硫酸铜可用于检验水蒸气的存在，反应有水生成，因此A中固体由白色变蓝色，故A正确； B．二氧化硫能使品红溶液褪色，因此装置B中品红溶液褪色说明产物中有，故B正确； C．根据分析可知，装置C是除尽二氧化硫，防止干扰二氧化碳的检验，装置D是检验二氧化碳的生成，因此装置C、D中试剂可能分别为酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水，故C正确； D．必须说明装置C中的现象，因此若是装置C中紫色褪去，则SO2有可能过量，过量的SO2也能使澄清石灰水变浑浊，根据此现象不能由此证明产物中有CO2，故D错误； 故选D。 8.（23-24高一下·四川内江·期中）以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．催化氧化时，鼓入足量空气是为了使完全转化成 B．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 C．煅烧黄铁矿发生的反应为：，中S的化合价为价 D．用的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾 【答案】A 【分析】黄铁矿粉碎，通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫，，二氧化硫在催化剂作用下加热，发生反应：2SO2+O22SO3，三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸，SO3+H2O═H2SO4； 【解析】A．催化氧化是可逆反应，鼓入足量空气是为了提高的转化率，但不会使SO2完全转化，故A错误； B．将黄铁矿粉碎，可增大固体表面积，使固体充分反应，且加快反应速率，提高原料利用率，故B正确； C．黄铁矿粉碎，通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫，方程式为，中Fe为+2价，S的化合价为价，故C正确； D．SO3溶于水会因为放出大量热，而导致形成酸雾，用的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾，故D正确。答案选A。 9.（23-24高一下·辽宁沈阳·期中）下列关于的检验方法正确的是 A．先加稀盐酸，再加BaCl2溶液 B．先加BaCl2溶液，再加稀盐酸 C．加入BaCl2溶液与稀盐酸的混合溶液 D．先加稀硝酸，再加Ba(NO3)2溶液 【答案】A 【解析】A．先加稀盐酸，无明显现象，可排除碳酸根离子、银离子的影响，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，故A正确； B．氯离子和银离子结合成氯化银沉淀，先加BaCl2溶液，再加稀盐酸，产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，该沉淀也可能是氯化银，故B错误； C．氯离子和银离子结合成氯化银沉淀，加入BaCl2和盐酸的混合溶液，有白色沉淀产生，该沉淀也可能是氯化银，故C错误； D．亚硫酸根离子与稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸根离子，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，该沉淀是硫酸钡，原溶液可能含，故D错误； 故选A。 10.（23-24高一下·四川成都·期末）硫元素的价—类二维图如图所示。下列说法正确的是 A．将Y通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色 B．将Y通入X的水溶液中，生成淡黄色沉淀，反应中Y作还原剂 C．硫单质可通过一步反应直接转化为Z D．N的浓溶液可使蔗糖变黑，产生有刺激性气味气体 【答案】D 【分析】X为-2价氢化物，则X为H2S，Y为+4价氧化物，则Y为SO2，Z为+6价氧化物，则Z为SO3，N为+6价酸，则N为H2SO4，据此解答。 【解析】A．SO2不能漂白酸碱指示剂，将SO2通入紫色石蕊试液中，溶液变红，不会褪色，故A错误； B．将SO2通入H2S的水溶液中，生成淡黄色沉淀S，反应中H2S作还原剂，故B错误； C．，S单质不能通过一步转化为SO3，故C错误； D．浓硫酸具有氧化性和脱水性，可以使蔗糖变黑，并且产生有刺激性气味气体，故D正确； 故选D。 11.（23-24高一下·四川绵阳·期中）下图为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是 A．若装置②只保留a、b，酸性高锰酸钾溶液足量，同样可以达到实验目的 B．若按③→②→①顺序连接，可检验所有气体产物 C．浓硫酸在反应中显酸性和强氧化性 D．实验中a、b、c溶液均褪色 【答案】A 【分析】为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物，装置①用于检验水蒸气，组合装置②中，a装置用于检验二氧化硫，装置b除去二氧化硫，装置c检验二氧化硫是否除尽，装置③检验二氧化碳； 【解析】A．若装置②只保留a、b，酸性高锰酸钾溶液足量，通过酸性高锰酸钾溶液溶液颜色变浅，可以判断二氧化硫除尽，同样可以达到实验目的，通过澄清石灰水变浑浊检验二氧化碳，A正确； B．二氧化硫、二氧化碳均可以使澄清石灰水变浑浊，且气体通过水溶液，会带出水蒸气，若按③→②→①顺序连接，无法检验所有气体产物，B错误； C．在浓硫酸和木炭的反应中，+6价S只转化成了二氧化硫，故浓硫酸在反应中只显强氧化性，C错误； D．实验中a、b溶液均褪色，装置c检验二氧化硫是否除尽，c溶液不褪色，说明二氧化硫除尽，D错误； 故选A。 12.（23-24高一上·山东德州·期末）下图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置(a~d均为浸有相应试液的棉花)。下列分析不正确的是 A．①反应体现的酸性与氧化性 B．可观察到a处变红，b、c处均褪色 C．若浓硫酸为0.1mol，产生的 D．为确认有硫酸铜生成，向①中加水，观察颜色变化 【答案】D 【分析】如图，浓硫酸在和铜在加热条件下发生，生成的气体经过紫色石蕊的湿棉花，因为是酸锌氧化物，使a处的紫色石蕊的湿棉花变红，具有漂白性，能使b处品红的湿棉花褪色，具有还原性，能与高锰酸钾发生氧化还原反应，使c处的KMnO4的湿棉花褪色，最后对环境造成污染，不能直接排放，用安全气球将其收集，据此回答。 【解析】A．①反应中的反应为，体现的酸性与氧化性，A正确； B．由分析知，可观察到a处变红，b、c处均褪色，B正确； C．由于在中，随着反应的进行，浓硫酸浓度降低，稀硫酸与铜不发生反应，故浓硫酸为0.1mol，产生的，C正确； D．①中还含有浓硫酸，不能向①中加水，应将①中反应后的溶液加入到水中，D错误； 故选D。 13.（23-24高一下·海南三亚·期中）32.5g锌与浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的混合气体，测得溶液中氢离子的物质的量为。下列判断不正确的是 A．反应中硫酸只体现氧化性 B．反应过程中消耗 C．反应过程中共转移电子 D． 【答案】A 【解析】A．Zn与浓硫酸发生反应：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，硫酸表现酸性和氧化性，A错误； B．50 mL 18.4 mol/L浓硫酸中含有硫酸的总物质的量为n(H2SO4)=18.4 mol/L×0.05 L=0.92 mol，n(H+)=2×0.92 mol=1.84mol，反应后测得溶液中氢离子为0.04 mol，则消耗n(H+)=1.84-0.04=1.8mol，则反应消耗硫酸的物质的量为=0.9mol，B正确； C．由于硫酸过量，则32.5 g的锌完全发生反应，其物质的量为n(Zn)=，由于Zn转化为Zn2+，则反应过程中转移的电子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol，C正确； D．开始为浓硫酸，Zn与浓硫酸发生反应：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，此时发生反应：Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑。故反应产生的气体为SO2、H2的混合物。假设SO2、H2的物质的量分别是x、y，根据电子守恒，可得关系式2x+2y=1 mol，根据反应方程式中物质反应转化关系可知2x+y=0.9 mol，解得x=0.4 mol，y=0.1 mol，标准状况下混合气体V=(0.4+0.1)mol×22.4L/mol=11.2L，D正确；故选A。 14.（23-24高一下·四川泸州·期中）已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，下列有关说法正确的是 A．X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性 B．若A为铜，则在图中的反应，X只起氧化的作用 C．若A为碳单质，C常温下为气体，该气体是造成酸雨的主要成分 D．由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应 【答案】D 【分析】X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，则X为硫酸，D和水反应生成硫酸，则D是三氧化硫，B和氧气反应生成三氧化硫，则B是二氧化硫。 【解析】A．浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性，故A错误； B．若A为铜，浓硫酸与Cu反应中，浓硫酸起到氧化剂和酸的作用，故B错误； C．若A为碳单质，浓硫酸和碳在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，B为SO2，C为二氧化碳，CO2不是造成酸雨的主要成分，故C错误； D．二氧化硫与氧气反应转化三氧化硫是工业制备硫酸的重要反应，故D正确； 答案选D。 15.（23-24高一下·四川成都·期中）蔗糖和浓硫酸的反应被称为“黑面包实验”。某兴趣小组将该反应生成的气体X收集起来，设计以下装置来验证其组成成分。下列说法正确的是 A．蔗糖和浓硫酸反应，蔗糖固体由白变黑，体现浓硫酸的吸水性 B．物质a是碱石灰，用于检验生成的水 C．装置乙用于除去，被还原 D．装置丙中溶液不褪色，装置丁中溶液变浑浊，说明有生成 【答案】D 【分析】品红溶液用于检验SO2气体，酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫，装置丙的品红溶液用来检验除尽二氧化硫，最后用澄清石灰水检验二氧化碳气体； 【解析】A．蔗糖与浓硫酸反应，蔗糖脱水后生成的碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水。气体X的成分为、、。浓硫酸使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，A错误； B．碱石灰用于干燥气体，应用无水硫酸铜检验水的生成，B错误； C．用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，二氧化硫被氧化，生成硫酸根离子，C错误； D．装置丙中品红不褪色，说明二氧化硫已除尽，装置丁中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，D正确；故选D。 16.（23-24高一下·山西太原·期中）某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是 A．装置C中出现淡黄色浑浊，体现了二氧化硫的氧化性 B．装置A发生的反应中，表明浓具有脱水性和强氧化性 C．装置D中品红溶液褪色，可以验证SO2的漂白性 D．装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2 【答案】B 【分析】装置A中，浓硫酸与铜丝反应制取二氧化硫，装置B用于验证二氧化硫的还原性，装置C用于验证二氧化硫的氧化性，装置D用于验证二氧化硫的漂白性，装置E用于吸收二氧化硫尾气，防止其污染空气。 【解析】A．装置C中发生反应为SO2+2H2S=3S↓+2H2O，出现淡黄色浑浊，体现了二氧化硫的氧化性，A正确； B．装置A发生的反应为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，表明浓H2SO4具有酸性和强氧化性，B错误； C．品红属于有机物，装置D中品红溶液褪色，可以验证SO2的漂白性，C正确； D．由分析可知，装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气，D正确； 故选B。 17.（23-24高一下·辽宁朝阳·期末）利用如下实验研究浓硫酸的性质： 实验1：取2g蔗糖放入大试管中，加2～3滴水，再加入3mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，同时将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，观察到酸性KMnO4溶液褪色； 实验2：将一小片铜放入试管中再加入3mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入品红溶液中，观察到品红溶液褪色。将反应后的混合物溶于水，得到蓝色溶液。 下列说法正确的是 A．实验1现象说明浓硫酸在实验中只体现脱水性 B．实验2可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性 C．将实验1中产生的气体依次通入澄清石灰水、品红溶液可证明该混合气体中含有CO2和SO2 D．由实验1和实验2得出浓硫酸有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2 【答案】B 【解析】A．实验1中蔗糖变黑，可以说明浓硫酸具有强氧化性和脱水性，故A错误； B．品红溶液褪色说明产生了二氧化硫，而将反应后的混合物溶于水，得到蓝色溶液，说明产生了铜离子，因此实验2中铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性，故B正确； C．将实验1中产生的气体依次通入澄清石灰水、品红溶液无法证明该混合气体是和，只能证明混合气体中含有，不能证明其中是否含有，故C错误； D．浓硫酸和的硫元素为邻价，根据价态规律可知，二者不反应，所以浓硫酸能干燥，故D错误； 故选B。 18.（23-24高一下·安徽·期中）利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验，敞口瓶中的蔗糖滴有少量水，将注射器中的浓硫酸注入其中，反应一段时间后，下列说法正确的是 A．湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，说明具有漂白性 B．浸有酸性溶液的滤纸条褪色，说明具有还原性 C．澄清石灰水变浑浊，说明反应有产生 D．该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 【答案】B 【分析】浓硫酸使得蔗糖脱水生成碳，碳和浓硫酸反应产生SO2和CO2。 【解析】A．SO2能使湿润石蕊试纸变红，但SO2不能使石蕊褪色，A错误； B．浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，说明SO2具有还原性，B正确； C．SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C错误；     D．蔗糖变黑，则发生脱水炭化，该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性，D错误； 故选B。 19.（23-24高一下·江苏南京·期中）硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药等，工业上一般以硫磺或其他含硫矿物如黄铁矿(主要成分FeS2)为原料制备硫酸，其制备原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．用黄铁矿燃烧生成SO2，的化学方程式为 B．SO2氧化成SO3时，加催化剂能使SO2全部转化为SO3 C．用98.3%的浓硫酸吸收SO3目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全 D．为减少SO2对大气的污染，可选用CaO做固硫剂把尾气中的SO2以CaSO4的形式固定 【答案】B 【分析】制硫酸涉及到下列反应：硫磺或黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式：S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，二氧化硫催化剂作用下加热反应生成三氧化硫并与水反应转化为硫酸，反应的化学方程式：2SO2+O22SO3，SO3+H2O═H2SO4，生产中用浓硫酸代替水吸收SO3，制得发烟硫酸(H2SO4•xSO3)，将发烟硫酸稀释后可制得浓硫酸，据此分析解题。 【解析】A．用黄铁矿燃烧生成SO2的同时，还能生成铁的氧化物，故其高温煅烧的化学方程式是：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，A正确； B．SO2氧化成SO3时，其反应是个可逆反应，加催化剂只是改变反应速率，并不能提高转化率，另外可逆反应的转化不可能是全部，B错误； C．吸收SO3不能用水，用水会生成酸雾，会阻碍SO3的吸收，故工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收SO3，目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全，C正确； D．为减少SO2对大气的污染，可选用CaO与SO2反应生成亚硫酸钙，然后亚硫酸钙被氧化成硫酸钙，D正确；故选B。 20.（23-24高一下·山东淄博·期中）含硫物质的价类二维图及部分物质间转化关系如图，下列说法错误的是 A．e的浓溶液加入蔗糖中搅拌，蔗糖变黑色 B．b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤 C．c通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色 D．e的浓溶液长时间暴露在空气中，质量增大，质量分数减小 【答案】C 【分析】由硫物质的价类二维图知，a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，f为亚硫酸盐，g为氢硫酸盐，据此回答。 【解析】A．浓硫酸具有脱水性，蔗糖中加入浓硫酸搅拌，蔗糖变黑色，故A正确； B．硫与氢氧化钠溶液共热反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水，则附着在试管壁上的硫可以用热的浓氢氧化钠溶液洗涤除去，故B正确； C．二氧化硫不能使石蕊褪色，二氧化硫通入紫色石蕊溶液中，溶液变红色，C错误； D．浓硫酸具有吸水性，长时间暴露在空气中，会因为浓硫酸吸收空气中的水蒸气导致硫酸溶液的质量增大，质量分数减小，故D正确； 故选C。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$