第5章 第1节 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（人教版2019 不定项版）

第二课时　硫酸　硫酸根离子的检验 [学习目标]　1．了解硫酸的工业制法及其在生活和生产中的用途。2．通过比较浓硫酸和稀硫酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。3．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，促进“科学探究与创新意识”化学核心素养的发展。 一、硫酸 1．硫酸的工业制法 (1)原料 ①硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)；②空气；③98．3%的浓硫酸。 (2)流程 (3)原理 ①制气：煅烧黄铁矿：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或燃烧硫黄：S＋O2SO2； ②氧化：2SO2＋O22SO3； ③吸收：SO3＋H2O===H2SO4。 2．稀硫酸的化学性质 硫酸是一种二元强酸，具有酸性，溶于水完全电离：H2SO4===2H＋＋SO。 稀硫酸具有酸的通性： (1)使酸碱指示剂变色：使紫色石蕊试液变红。 (2)与活泼金属(如Zn)反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(写离子方程式，下同)。 (3)与碱性氧化物(如CuO)反应：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 (4)与强碱反应：其实质为OH－＋H＋===H2O。 (5)与盐(如Na2CO3)反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。 3．浓硫酸的特性 (1)吸水性 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。 (2)脱水性 浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖、纸张、棉布、木材等有机物中的氢和氧。 (3)强氧化性 ①与金属的反应：除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。 浓硫酸与铜反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O。 ②与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 4．硫酸的用途 (1)实验室必备的重要试剂，如制取各种挥发性酸，作干燥剂等。 (2)重要的化工原料，可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 二、硫酸盐　SO的检验 1．几种常见的硫酸盐 (1)CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O。 石膏 熟石膏 (2)硫酸钡在医疗上被用作“钡餐”，自然界中以重晶石(BaSO4)的形式存在。 (3)硫酸铜是白色粉末，结合水后会变成蓝色晶体，俗称胆矾，化学式为CuSO4·5H2O。 2．硫酸根离子的检验 (1)试剂：稀盐酸、BaCl2溶液。 (2)操作：通常将溶液先用稀盐酸酸化，以排除CO等可能造成的干扰，然后加入BaCl2溶液来检验SO的存在。 (3)现象：开始无明显现象，之后出现白色沉淀。 (4)原理：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)工业上制取硫酸常用水吸收SO3。(　　) (2)浓硫酸有脱水性，因此可以用于干燥H2、CO2等气体。(　　) (3)可以用稀硫酸洗涤铁表面的氧化物。(　　) (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)浓硫酸具有强氧化性，而稀硫酸无氧化性。(　　) (6)向某溶液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则该溶液中含有SO。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 某报刊曾报道过这样一则新闻：某日凌晨，一辆载有浓硫酸的罐车侧翻，路边的杂草被车中流出的浓硫酸腐蚀成黑色，上面泛起黑色的泡沫，空气中弥漫着刺鼻的气味。 [问题探究] 1．路边的杂草被腐蚀成黑色的原因是什么？浓硫酸不具有挥发性，空气中弥漫着刺鼻的气味的原因是什么？ 提示：草中含有C、H、O等元素，可被浓硫酸脱水炭化，浓硫酸氧化C生成CO2，自身被还原为具有刺激性气味的SO2。 2．装载浓硫酸的罐车为铁罐车，是否可以说明常温下铁与浓硫酸不反应？ 提示：不可以。常温下铁遇浓硫酸钝化，即铁的表面被浓硫酸氧化生成了一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，故常温下铁与浓硫酸可以发生反应。 知识点一　浓硫酸的性质 [重点讲解] 1．硫酸的物理性质 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．浓硫酸的吸水性和脱水性 (1)区别 由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。 (2)浓硫酸吸水性的应用——作干燥剂 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)。 (3)浓硫酸脱水性实验——蔗糖与浓硫酸的反应 向蔗糖中加入浓硫酸时，观察到的现象有： ①蔗糖变黑(表现浓硫酸的脱水性)。 ②蔗糖体积膨胀，放出有刺激性气味的气体(C与浓硫酸反应生成SO2和CO2，表现浓硫酸的强氧化性)。 3．浓硫酸的强氧化性 (1)常温下与活泼金属(铁、铝除外)反应表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸浓度变小后，生成的气体为H2。 [说明]　常温下Fe、Al遇浓硫酸钝化(金属表面形成一层致密的氧化物薄膜)，加热时生成硫酸盐和SO2。 (2)与较不活泼金属(如Cu、Ag等)反应 与铜反应的实验探究 实验操作 实验现象 ⅰ．a试管中有气泡逸出 ⅱ．b试管中的品红溶液逐渐变为无色 ⅲ．将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色 实验结论 Cu和浓硫酸反应有CuSO4和SO2生成，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O [归纳]　浓硫酸与较不活泼金属的反应：金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O。 [说明]　(1)反应需要加热(否则不反应)。 (2)浓硫酸的还原产物是SO2。 (3)随着反应的进行，浓硫酸浓度变小成为稀硫酸时，不再与较不活泼金属反应。 (3)与非金属单质(如C、S、P等)反应 非金属单质＋浓硫酸高价态氧化物＋SO2↑＋H2O，浓硫酸只表现强氧化性。 (4)与还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性，能将还原性物质(如H2S、HI、HBr)氧化。 [对点练习] [练1]　下列叙述或操作中正确的是(　　) A．浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水，体现了浓硫酸的脱水性 B．浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现 C．稀释浓硫酸时应将水缓缓倒入浓硫酸中，并不断搅拌 D．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再涂上稀NaOH溶液 答案　B [练2]　为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用下图所示仪器和药品组装成实验装置： (1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：________接________，________接________，________接________。 (2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2? 乙中______________，丙中______________。 (3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________。 (4)写出甲中反应的化学方程式____________________________________。 答案　(1)A　F　E　C　D　B　 (2)出现白色沉淀或变浑浊　品红溶液未褪色 (3)吸收SO2 (4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 解析　木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水，由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前要除去SO2，SO2具有还原性，可以用酸性高锰酸钾溶液氧化而除去。为验证是否除尽需要再通过品红溶液检验，所以连接题述装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B。 [规律方法] 浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法 (1)取少量蒸馏水，向其中加入少量试样，能够放出大量热的为浓硫酸，反之为稀硫酸。 (2)观察状态：为黏稠状液体的是浓硫酸，而黏稠度较小的是稀硫酸。 (3)取体积相等的两液体，用手掂掂，质量较大的是浓硫酸。 (4)取少量试样，向其中加入铁片，若能够产生大量气泡的则为稀硫酸：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；若无明显现象(钝化)，则为浓硫酸。 (5)用玻璃棒分别蘸取试样在纸上写字，立即变黑(浓硫酸的脱水性)的为浓硫酸，纸上未立即变黑的为稀硫酸。 知识点二　SO的检验　粗盐提纯 [重点讲解] 1．硫酸根离子的检验 (1)实验探究 实验操作 实验现象 离子方程式 加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白色沉淀不溶解 SO＋Ba2＋===BaSO4↓ 加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白色沉淀溶解，生成无色无味气体 Ba2＋＋CO===BaCO3↓，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O (2)硫酸根离子的检验方法 上述检验过程中先加入稀盐酸酸化的目的是排除CO、Ag＋等离子的干扰。 2．利用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子 (1)目的：除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO。 (2)原理 (3)试剂加入的先后顺序 根据原理可知，Na2CO3溶液既可除去Ca2＋，又可除去过量的BaCl2，故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入，稀盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH，故应最后加入，因此各试剂的加入顺序可以为： ①BaCl2→NaOH→Na2CO3→稀盐酸； ②NaOH→BaCl2→Na2CO3→稀盐酸； ③BaCl2→Na2CO3→NaOH→稀盐酸。 [特别提醒]　除杂实验的关键是Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液后面加入，而稀盐酸是在过滤之后加入。 [对点练习] [练3]　硫酸根是常见的酸根离子，检验某溶液中是否含有SO，可用的方法是(已知：稀硝酸具有强氧化性，可将SO氧化为SO)(　　) A．取样，先加入稀硝酸，无明显现象，然后再加硝酸钡溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中有SO存在 B．取样，先加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明原溶液中有SO存在 C．取样，先加入稀盐酸，无明显现象，然后再加氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中有SO存在 D．取样，先加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明原溶液中有SO存在 答案　C 解析　硝酸具有强氧化性，能把SO氧化为SO，故再加硝酸钡溶液时生成白色沉淀不能证明原溶液中含SO，A错误；先加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4中的一种或几种，再加稀硝酸，BaCO3会溶解，BaSO3会被氧化为BaSO4，故白色沉淀不溶解不能证明原溶液中含SO，B错误；先加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4或AgCl中的一种或几种，再加稀盐酸，BaCO3、BaSO3会溶解，但BaSO4和AgCl均不溶解，故原溶液中可能含SO，也可能含Ag＋，也可能二者都有，D错误。 [练4]　为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下列步骤操作： (1)写出三种试剂的化学式： A________，B________，C________。 (2)根据题意，回答下列问题： ①加入过量A的目的是______________； ②加入过量B的目的是____________； ③加热煮沸的目的是____________。 (3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是________。 答案　(1)Ba(OH)2　K2CO3　HCl (2)①除尽Mg2＋和SO　②除尽过量的Ba2＋ ③使HCl挥发 (3)过滤　蒸发 解析　要使杂质一一除去，所加试剂必须是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SO可用含Ba2＋的试剂，故先加入Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－以及过量K2CO3中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。 [规律方法] 1．除杂原则 2．物质除杂和分离需注意的问题 (1)除杂试剂要过量。 (2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。 (3)尽可能将杂质转化为所需物质。 (4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 1．某溶液中可能含有SO、CO，为了检验其中是否含有SO，除BaCl2溶液外，还需要的溶液是(　　) A．H2SO4 B．HCl C．NaOH D．NaNO3 答案　B 2．浓硫酸和2 mol·L－1的稀硫酸在实验室中敞口放置。它们的质量m和放置时间t的关系如图，分析a、b曲线变化的原因是(　　) A．a升华、b冷凝 B．a蒸发、b吸水 C．a蒸发、b潮解 D．a冷凝、b吸水 答案　B 3．下列各组气体，在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有(　　) A．SO2、O2、N2 B．HCl、Cl2、CO2 C．CH4、H2、CO D．SO2、Cl2、O2 答案　C 4．在硫酸的工业制法中，下列有关说法正确的是(　　) A．黄铁矿煅烧前要粉碎，因为大块黄铁矿不能燃烧 B．制备过程中的化学反应均为氧化还原反应 C．制备过程中SO2能全部转化为SO3 D．SO3用98．3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全 答案　D 5．浓硫酸具有以下五种性质： A．强酸性 B．强氧化性 C．高沸点、难挥发性 D．脱水性 E．吸水性 以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？ (1)热的浓硫酸与铜片反应________(填字母，下同)。 (2)热的浓硫酸与木炭反应________。 (3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体________。 (4)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体________。 (5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑________。 答案　(1)AB　(2)B　(3)E　(4)B　(5)AD 课时作业 [学习·理解] 本组内选择题只有1个选项符合题意。 1．下列关于硫酸的叙述正确的是(　　) A．稀硫酸具有强氧化性 B．浓硫酸敞口放置在空气中浓度会变小 C．稀硫酸能使蔗糖脱水 D．SO2溶于水，可得到稀硫酸 答案　B 2．向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是(　　) A．浓硫酸具有脱水性 B．浓硫酸具有吸水性 C．盐酸具有挥发性 D．气态溶质的溶解度随温度升高而降低 答案　A 解析　浓硫酸具有吸水性，且溶于水时放出热量，使盐酸中的HCl挥发，和浓硫酸的脱水性无关。 3．下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是(　　) ①2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑ ②C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ③Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ④2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案　B 解析　金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓H2SO4反应时，浓H2SO4只表现强氧化性。 4．下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是(　　) A．加入稀盐酸产生无色气体，原物质一定有CO B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有SO C．加入稀盐酸后再加入硝酸银，产生白色沉淀，则原溶液一定有Cl－ D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，白色沉淀消失，不一定有Ba2＋ 答案　D 解析　A项，能与稀盐酸反应产生气体的物质有很多，也可能含有HCO、SO等，错误；B项，原溶液也可能含Ag＋，错误；C项，加入稀盐酸会引入Cl－，错误；D项，也可能含Ca2＋，正确。 5．下列叙述正确的是(　　) A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性 C．把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中，反应后得到标准状况下气体体积为22．4 L D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化 答案　D 解析　不能用浓硫酸干燥NH3，A不正确；浓硫酸与S作用时，只表现其强氧化性，B不正确；Cu与浓H2SO4反应时，H2SO4浓度逐渐降低，当成为稀H2SO4时，反应停止，参加反应的H2SO4少于2 mol，故产生的SO2在标准状况下不足22．4 L，C不正确。 6．一定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2．24 L(标准状况下)，则下列情况不可能的是(　　) A．加入Cu的质量为6．4 g B．加入的浓H2SO4中含溶质0．2 mol C．加入Cu的质量大于6．4 g D．加入的浓H2SO4中含溶质多于0．2 mol 答案　B 解析　随反应进行，浓H2SO4会变为稀H2SO4，稀H2SO4不与Cu反应。 7．已知NH4CuSO3与足量的1 mol·L－1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②有刺激性气味气体产生；③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是(　　) A．NH4CuSO3中硫元素被氧化 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说法不合理；因反应是在酸性条件下进行，不可能生成氨气，B说法不合理；反应只有Cu元素的化合价发生变化，分别由＋1→＋2、＋1→0，NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂，C说法合理；发生的反应为2NH4CuSO3＋4H＋===Cu＋Cu2＋＋2SO2↑＋2H2O＋2NH，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说法不合理。 8．用20 mL 18．4 mol·L－1的浓H2SO4与铜共热一段时间后，冷却，过滤除去多余的铜，将滤液加水稀释到100 mL，所得溶液中SO的浓度为3．18 mol·L－1，则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为(　　) A．0．50 mol·L－1 B．0．75 mol·L－1 C．1．00 mol·L－1 D．3．18 mol·L－1 答案　A 解析　随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应，所得溶液为CuSO4与稀H2SO4的混合溶液。反应前n(H2SO4)＝18．4 mol·L－1×0．020 L＝0．368 mol，反应后n(SO)＝3．18 mol·L－1×0．100 L＝0．318 mol；因此减少的SO的物质的量n(SO)＝n(SO2)＝0．368 mol－0．318 mol＝0．050 mol。由反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，n(CuSO4)＝n(SO2)＝0．050 mol，则c(CuSO4)＝＝0．50 mol·L－1。 9．有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、Na2SO4、MgCl2中的某几种，现进行如下实验： ①将混合物溶于水，得到无色透明溶液。 ②取少量上述溶液两份，其中一份加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，向另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。 根据上述实验现象回答： (1)原混合物中肯定没有______________。 (2)原混合物中肯定有________________。 (3)不能确定是否含有________________。 答案　(1)CuSO4、CaCO3、Na2CO3　 (2)Na2SO4、MgCl2　(3)NaCl 解析　根据实验①混合物溶于水得无色溶液，可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色，CaCO3难溶于水)。根据实验②向一份溶液中加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解，可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4，肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀，但BaCO3溶于稀HNO3)。根据实验②向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，可推断原混合物中含有MgCl2[因为Mg(OH)2是白色沉淀]。题目中没有进一步用实验检验NaCl，因此不能确定是否含有。 [应用·实践] 本组内选择题有1个或2个选项符合题意。 10．下列关于浓硫酸和稀硫酸的说法正确的是(　　) A．浓硫酸、稀硫酸都难挥发 B．浓硫酸、稀硫酸都能氧化金属锌，反应的化学方程式相同 C．浓硫酸、稀硫酸在加热时都能与铜反应 D．浓硫酸、稀硫酸在常温下都能用铁制容器贮存 答案　A 11．除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4，过程如图所示，下列有关说法中不正确的是(　　) A．除去Mg2＋的主要反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B．试剂①可能是Na2CO3溶液 C．检验SO是否除尽：取少量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液 D．滤液加稀盐酸时只发生反应：H＋＋OH－===H2O 答案　BD 解析　粗盐中的杂质离子为Ca2＋、Mg2＋、SO，可分别用过量的Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液将其转化为沉淀除去，其中Na2CO3溶液应在BaCl2溶液后加入。剩余的CO、OH－均用稀盐酸除去，B错误；滤液加稀盐酸还会发生CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，D错误。 12．将足量的铜片与100 mL 18 mol·L－1浓硫酸加热充分反应，收集到标准状况下的SO2气体V L，下列对此反应的有关说法中错误的是(　　) A．该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性 B．反应结束后两种反应物均有剩余 C．被还原的硫酸为 mol D．参加反应的Cu为0．9 mol 答案　CD 解析　浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不能发生反应，当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀，因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余，则参加反应的n(Cu)<0．1 L×18 mol·L－1×＝0．9 mol；被还原的硫酸应依据生成的SO2来算，可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)＝n(SO2)＝＝ mol。 13．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如下图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是(　　) A．X使蔗糖变黑主要体现了X的脱水性 B．若A为铁，则足量A与X在常温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最终有白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为加热、加压、使用催化剂 答案　A 解析　常温下，铁遇浓硫酸会发生钝化，B错误；若A为碳单质，则C为CO2，过量的CO2通入澄清石灰水中先产生沉淀然后沉淀又溶解，C错误；工业上，SO2转化成SO3是在400～500 ℃、常压、催化剂作用下进行的，D错误。 14．浓硫酸在常温下为黏稠状液体，且具有吸水性、脱水性和强氧化性。 (1)将浓硫酸敞口放置在空气中其质量会________，溶质的质量分数会________，本过程中浓硫酸表现出________性。 (2)浓硫酸表现吸水性时，可作干燥剂，下列物质可用浓硫酸干燥的是________(填字母)。 A．NH3　　B．H2S　　C．H2　　D．SO2　　E．O2　　F．HI　　G．HBr (3)用蘸有浓硫酸的玻璃棒在木板上写字，字迹一会儿就变黑。浓硫酸表现出________性。 (4)在加热条件下，浓硫酸能与Cu、C等单质反应，表现强氧化性。请写出这两个化学反应的化学方程式，并指出与Cu反应时，浓硫酸除表现强氧化性外，还表现什么性质：____________________________________________________________________________________________________。 (5)稀硫酸常用来洗涤金属表面的铁锈和铜锈，这是利用了硫酸的________性，请写出有关反应的化学方程式：__________________________________________________________。 答案　(1)增加　减小　吸水 (2)CDE (3)脱水 (4)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；与Cu反应时，浓硫酸还表现酸性 (5)酸　3H2SO4＋Fe2O3===Fe2(SO4)3＋3H2O，2H2SO4＋Cu2(OH)2CO3===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O 解析　(1)由于浓硫酸具有吸水性，所以将其敞口放置在空气中其质量会增加，溶质质量分数会减小。 (5)铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，铁锈的主要成分是Fe2O3，稀硫酸具有酸性，能与二者反应生成可溶性物质。 [创新·提高] 15．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锌粒与一定体积98%的浓硫酸(含2 mol H2SO4)充分反应，锌全部溶解后，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。 ①连接好仪器，开始实验前，必须进行的一个操作是____________________。 ②A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____________。 ③证明气体中混有某杂质气体的实验现象： C中：________________________________， D中：________________________________。 答案　(1)Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O (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)①检查装置的气密性　②品红溶液　除去SO2　浓硫酸　干燥H2　③黑色CuO变为红色　无水CuSO4变为蓝色 5 学科网（北京）股份有限公司 $$