第一单元 含硫化合物的性质 第2课时（同步讲义）化学苏教版2019必修第一册

专题4 硫和环境保护 第一单元 含硫化合物的性质 第2课时 硫酸的工业制备、浓硫酸的性质 教学目标 1．掌握硫酸的工业制备原理及流程。 2．了解浓硫酸的性质。 3．掌握浓硫酸的特性。 重点和难点 重点：浓硫酸的性质。 难点：浓硫酸的强氧化性。 ◆知识点一 硫酸的工业制备 1．工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程 根据上图回答下列问题： (1)填写下列各进口或出口物质的名称： A含硫矿石(如FeS2)；B炉渣；C二氧化硫、氧气、氮气；D尾气(SO2、O2、N2)。 (2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表： 三步骤 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 沸腾炉 4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 接触氧化 O2 接触室 2SO2＋O22SO3 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4 (3)工业上制备硫酸的问题探究 ①原料硫铁矿粉碎的目的是什么？ 使反应物充分接触，增大接触面积，提高反应速率，使反应物充分反应，提高原料的利用率。 ②沸腾炉中产生的气体为什么需要经过净化？ 防止催化剂中毒。 ③接触室中安装热交换器的目的是什么？ a．利用反应放出的热量预热二氧化硫和氧气。 b．冷却反应生成的三氧化硫。 ④多余的气体为什么要再充入接触室？ 为了提高原料的利用率。 ⑤用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫的目的是什么？ 防止SO3溶于水放出大量热导致酸雾，降低吸收效率。 2．化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定，降低运输成本。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 (3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。 易错提醒 1．接触法制硫酸生产流程及主要设备： 2．在沸腾炉中，将矿石粉碎成细矿粒的目的一是增大接触面积，加快燃烧的速率；二是使原料充分燃烧，提高原料的利用率。将矿石从上部投入，空气从下面充入的目的是增大反应的接触面积，便于加快反应速率。 3．在接触室中，多余的气体再充入接触室中，是为了提高利用率。 4．在吸收塔中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3的目的是因为SO3与水反应产生大量酸雾，形成酸雾不利于SO3的吸收，用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，形成发烟硫酸，再用水稀释，效果更好。 即学即练 1．一种以黄铁矿(主要成分是 FeS2，假设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程图如图： (1)粉碎黄铁矿的目的： 。 (2)黄铁矿 FeS₂中的化学键类型： (填写序号)。 ①离子键   ②极性共价键    ③非极性共价键 (3)写出煅烧黄铁矿的化学方程式： 。 (4)“吸收”时用98.3%浓硫酸，若用水吸收三氧化硫会有不利的结果： 。 (5)依据上述流程，当最终生成2molH2SO4时，共转移的电子数 。 (6)H2SO4工业的尾气中主要含有害气体SO2，通常用过量氨水进行回收利用，变废为宝，请写出相应的离子方程式： 。 【答案】(1)增大反应物间的接触面积,使反应更充分 (2)①③ (3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (4)有酸雾产生，会腐蚀设备 (5)15NA (6)SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O 【详解】（1）粉碎黄铁矿的目的是增大反应物间的接触面积,使反应更充分； （2）黄铁矿中FeS2的化学键有离子键和非极性共价键； （3）煅烧黄铁矿产生氧化铁和二氧化硫：； （4）“吸收”时用98.3%浓硫酸，不能用水吸收，否则有酸雾产生，会腐蚀设备； （5）黄铁矿中铁元素为+2价，硫元素为-1价，根据硫守恒有FeS2~2H2SO4，铁元素最终转化为+3价的氧化铁，硫酸时最终转化为+6价的硫酸，故生成2mol硫酸时，共转移电子数15NA； （6）氨水吸收二氧化硫的化学方程式为：SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O； 2．硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，根据下面工业生产硫酸的工艺流程图回答有关问题： (1)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有、、(由与在沸腾炉中化合而成)，是黄铁矿的另一成分，写出煅烧的化学方程式 。 (2)流程图中设备是 (填设备名称)，其中该设备上部迅速生成的气体为 。 (3)吸收塔采用浓硫酸吸收的原因是 。 (4)根据工艺流程图及环保角度判断下列说法正确的是 (填序号) A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 B．沸腾炉中排出的炉渣可供炼铁 C．使用催化剂可提高的反应速率 D．尾气中可用浓溶液来吸收 E．硫酸厂的厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市 (5)某硫酸厂为测定设备中所得气体中的体积分数，取(已折算成标准状况)气体样品与足量溶液完全反应后(不考虑氧气的影响)，用浓度为的标准溶液滴定至中点，消耗溶液，则接触室所得气体中的体积分数为 。 【答案】(1)4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2 (2)接触室 SO2和O2 (3)可以防止形成酸雾，使三氧化硫吸收完全 (4)ABCE (5)12.00% 【详解】（1）反应物和生成物已知，结合质量守恒来书写化学方程式为：4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2，故答案为：4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2； （2）SO2和O2的反应在接触室中进行；由图可知：该设备上部循环使用的气体是SO2和O2，下部是产物SO3； 故答案为：接触室；SO2和O2； （3）SO3与H2O化合时放出大量的热，用水或稀硫酸吸收易形成酸雾，反而不利于成分吸收SO3，所以在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸，用浓硫酸吸收， 故答案为：可以防止形成酸雾，使三氧化硫吸收完全； （4）A．在沸腾炉中，原料黄铁矿是固体、空气是气体，为了加快反应速率，所以要将黄铁矿粉碎，增大接触面，提高反应速率，选项A正确； B．沸腾炉排出的矿渣有Fe2O3，Fe2O3可供炼铁，选项B正确； C．催化剂只能改变反应速率，可提高的反应速率，选项C正确； D．因为SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O，所以尾气中SO2可用NaOH浓溶液来吸收，但工业上成本太高，不适合，应该改用石灰乳等，选项D错误； E．硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，同时要考虑当地的需求量情况，硫酸厂是一座具有一定污染性的工厂，所以硫酸厂的厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市的郊区，选项E正确； 故答案为：ABCE； （5）根据14H+++6Fe2+═2Cr3++6Fe3++7H2O、SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+可得关系式：3SO2～，故n(SO2)=0.02mol/L0.025L3=0.0015mol，则接触室中所得气体中SO2的体积分数为：×100%=12.00%，故答案为：12.00%。 3．硫铁矿（含）是一种重要的化学矿物原料，也是工业制硫酸的主要原料，其煅烧过程及产物存在如图转化关系： 回答下列问题： (1)硫铁矿中元素的化合价为 。 (2)为了使反应Ⅰ燃烧得更充分，可以采用的措施是 （1种即可）。 (3)将通入新制碘水中，发现溶液褪色，发生的离子反应方程式为 。 (4)溶液中通入无明显变化，若同时通入过量氨气，则生成白色沉淀，写出生成白色沉淀的总反应离子方程式 。 (5)下列关于的说法正确的是 。 A．酸雨指的是的降水 B．浓硫酸可以和铁发生反应，不能用钢瓶盛装浓硫酸 C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有氧化性 D．稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低 (6)工业上为防止污染，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。 ①向燃煤中加入适量石灰石，高温时将气体转化为的化学方程式是 。 ②以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫"、“脱硝"。控制溶液的，将烟气中的转化为。一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，的脱除率高于，可能的原因是 （1种即可） 【答案】(1)-1 (2)粉碎矿石、增加氧气浓度 (3) (4) (5)D (6) SO2在水中的溶解度大于NO，SO2在溶液中的还原性强于NO，导致SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO与NaClO溶液的反应速率 【详解】（1）硫铁矿中铁为+2价，则元素的化合价为-1； （2）为了使反应Ⅰ燃烧得更充分，可以采用的措施是粉碎矿石、增加氧气浓度等； （3）二氧化硫具有还原性，通入新制碘水中，和碘单质粉发生氧化还原反应生成硫酸和HI，使得溶液褪色，发生的离子反应方程式为； （4）二氧化硫和氨气反应转化为亚硫酸铵，再和氯化钡生成亚硫酸钡沉淀，反应为：； （5）A．酸雨指的是的降水，错误； B．浓硫酸可以和铁发生钝化反应，阻碍了反应的进行，故用钢瓶盛装浓硫酸，错误； C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸能和活泼金属生成氢气，也体现氧化性，错误； D．稀硫酸长时间放置水分挥发，在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置吸水，在空气中浓度会变低，正确；故选D； （6）①氧气具有氧化性，向燃煤中加入适量石灰石，高温时将气体在氧气氧化下转化为，化学方程式是：； ②一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如题图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是SO2在水中的溶解度大于NO，SO2在溶液中的还原性强于NO，导致SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO与NaClO溶液的反应速率。 ◆知识点二 浓硫酸的性质 1．浓硫酸的物理性质 (1)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度大（1.84 g·cm－3），沸点高，难挥发，常温下比较稳定。 (2)硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．浓硫酸的性质 (1)吸水性 浓硫酸具有很强的吸水性，可用作干燥剂。 在一支洁净的大试管内加入少量胆矾，再向试管中加入3 mL浓硫酸， 搅拌。 实验现象：蓝色晶体变为白色粉末。 实验结论：浓硫酸具有吸水性。 (2)脱水性 观察思考 实验现象 蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体 实验结论 浓硫酸具有脱水性、强氧化性 浓硫酸按水的组成比，夺取某些有机物中的氢、氧原子形成水分子。 (3)强氧化性 ①实验探究：浓硫酸与铜的反应 实验现象 a试管中铜丝表面有气泡产生； b试管中的溶液逐渐变为无色； c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色； d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色 实验结论 Cu和浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 在该反应中，氧化剂为浓H2SO4，还原剂为Cu ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。浓硫酸在反应中既体现出强氧化性又体现出酸性。 ②与铁、铝的反应 常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。 ③与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应的化学方程式：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 易错提醒 没有“加热”条件，较不活泼金属，非金属不能与浓硫酸反应；变稀硫酸“加热”也不能反应。 即学即练 1．根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作与现象 结论 A 用铝制品盛放浓硝酸，无明显现象 浓硝酸与金属铝不反应 B 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解 Na2SO3部分被氧化 C 加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 NH4Cl固体可以升华 D 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸有吸水性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．常温下铝遇浓硝酸钝化，钝化为化学变化，A错误； B．向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解，则沉淀为BaSO3、BaSO4，说明Na2SO3部分被氧化，B正确； C．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，两者在试管口又重新生成NH4Cl，发生了化学变化，C错误； D．向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，D错误； 故选B。 2．某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到目的的是 实验目的 A．吸水性 B．脱水性 装置 实验目的 C．溶解放热 D．强氧化性 装置 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．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，A不符题意； B．滤纸沾上浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，B不符题意； C．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，C不符题意； D．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，D符合题意； 答案选D。 3．下列离子方程式书写正确的是 A．向硫酸铜溶液中滴入氨水： B．金属锌与浓硫酸共热： C．向硅酸钠溶液中通入少量： D．氧化钠与水反应： 【答案】C 【详解】A．向硫酸铜溶液中滴入氨水，氨水为弱电解质，离子方程式不拆，离子方程式为，故A错误； B．金属锌与浓硫酸共热，浓硫酸具有强氧化性，离子方程式为，故B错误； C．向硅酸钠溶液中通入少量CO2，反应生成硅酸和碳酸钠，反应的离子方程式为＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋，故C正确； D．氧化钠与水反应，原子不守恒，离子方程式为，故D错误； 故选C。 一、硫酸的工业制备 1.工业制硫酸中提高硫酸产率的措施 (1)适当增加反应物浓度。燃烧硫铁矿时通入过量的廉价空气使之充分燃烧。 (2)增大接触面积。在沸腾炉中，将矿石从上部投入，空气从下面充入，粉碎硫铁矿，吸收塔中填充瓷环，采取逆流方式吸收SO3都是为了增大接触面积(增大反应速率)。 (3)使用催化剂。接触室中用V2O5作催化剂，加快反应速率。 (4)循环利用反应物。吸收塔上部导出的气体再次通入接触室，进行第二次氧化、再吸收。 2.工业制硫酸中的“三废”处理 (1)废气 ①尾气中主要含有N2、O2、SO2，直接排放会污染大气。 ②常见的处理方法有碱液吸收法等。用氨水吸收：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O、SO2＋NH3·H2O===NH4HSO3。当吸收液中NH4HSO3达一定浓度后，再与浓硫酸反应放出SO2气体，生成硫酸铵：2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑。(NH4)2SO4作肥料，SO2重新通入接触室被氧化，循环利用。 (2)废液：呈酸性，用石灰乳处理污水。 (3)废渣：含Fe2O3，可用作炼铁原料，或用作制水泥、制砖的原料等。 实践应用 1．SO2通过下列工艺流程可制备化工原料H2SO4和清洁能源H2，下列有关说法中正确的是 A．设备A中的溴水褪色，体现了SO2的漂白性 B．设备C中是否残余H2SO4，可在C的样品溶液中加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀 C．该工艺流程的总反应方程式为：SO2 + Br2 +2H2O=H2SO4+2HBr D．该生产工艺的优点：Br2可以循环利用，并获得清洁能源H2 【答案】D 【详解】A．设备A中发生的反应是，该反应中 SO2作还原剂，体现其还原性，故A错误； B．设备C中是否残余H2SO4，应检验是否存在硫酸根离子，检验方法为：在C的样品溶液中加入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀，故B错误； C．根据该工艺的流程可知，加入SO2，生成H2SO4和H2，总反应为，故C错误； D．根据该工艺的流程可知，设备A中消耗Br2，设备C中产生Br2，Br2可以循环利用，同时产生清洁能源氢气，故D正确； 答案选D。 2．硫酸是重要的化工原料，被称为“化工之母”。工业上一般以硫磺或黄铁矿等为原料制备硫酸。下列有关说法正确的是 A．黄铁矿的主要成分FeS2中只含离子键 B．工业上SO2催化氧化需在高压条件进行 C．选择400～500℃是为了提高催化剂活性 D．将98.3％的浓硫酸换成水吸收效果更好 【答案】C 【详解】A．中阳离子和阴离子间含离子键，S与S原子间含共价键，故A错误； B．工业上SO2催化氧化需在常压条件进行，故B错误； C．二氧化硫反应生成三氧化硫2SO2+O2=2SO3是放热反应，温度较高会使平衡逆向移动，不利于提高的转化率，选择400-500℃是因为V2O5作催化剂时保持催化活性较好，故C正确； D．吸收不能用水，用水会生成酸雾，会阻碍的吸收，故工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以使吸收完全，事实上易溶于水，故D错误； 本题答案C。 3．硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下图所示：    某化工厂生产硫酸，使用一种含杂质25%的黄铁矿原料。若取1000 kg该矿石(已知黄铁矿与氧气反应的方程式为：)，假设生产过程中硫的损失为零，可制得质量分数为98%的浓硫酸的质量为 A．1250 kg B．125 kg C．62.5 g D．625 kg 【答案】A 【详解】由反应及原子守恒可知，存在FeS2~2SO2~2H2SO4，设制得98%浓硫酸的质量为x，根据题意可得： ，x=1250kg 可制得98%的浓硫酸1250kg，选A。 二、浓硫酸的性质 1．浓硫酸吸水性和脱水性的区别 吸水性是被干燥物质本身具有H2O水分子被浓硫酸吸走（包括结晶水和自由水）； 脱水性是被脱水物质本身没有H2O水分子，但含有H和O，被浓硫酸按比例脱去（如蔗糖炭化实验）。 2．浓硫酸与稀硫酸的区别 (1)浓硫酸具有强氧化性，主要是构成酸根的中心原子易获得电子，显示出与稀硫酸不同的强氧化性。而稀硫酸具有的氧化性是电离出的H＋得到电子，如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。 (2)浓硫酸溶于水放出大量的热，因此稀释浓硫酸时，应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌。 (3)浓H2SO4与稀H2SO4的区别 方法 现象 浓H2SO4 稀H2SO4 物理性质 加水 放出大量的热 无明显现象 状态 黏稠、油状液体 黏稠度较小 密度 用手掂分量，相同体积时，浓H2SO4质量大 用手掂分量，相同体积时，稀H2SO4质量小 化学性质 铁片 因为铁被钝化，无明显现象 产生大量气泡 铜片(加热) 有气泡产生，溶液变蓝 无明显现象 白纸 立即变黑 无明显现象 胆矾 蓝色晶体变为白色粉末 无颜色变化 3．浓硫酸的氧化性 (1)与金属的反应 ②较不活泼金属：金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O(体现强氧化性和酸性) 注意：反应条件为加热，浓硫酸的还原产物是SO2。 (2)与非金属反应：与C在加热条件下反应。 (3)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)氧化(体现强氧化性)。 4．浓硫酸与金属反应的规律 (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。 实践应用 1．下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是 A．久置在敞口容器中的浓硫酸质量增大(脱水性) B．在加热条件下铁与浓硫酸反应(氧化性、酸性) C．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑(吸水性) D．浓硫酸与氯化钠固体共热制氯化氢气体(强氧化性) 【答案】B 【详解】A．浓硫酸久置敞口容器中质量增大是因为吸收空气中的水分，体现吸水性，A错误； B．加热条件下，铁与浓硫酸反应生成硫酸铁、SO2和水，浓硫酸既作为氧化剂（被还原为SO2，体现氧化性），又生成硫酸盐（体现酸性），B正确； C．浓硫酸使纸张碳化变黑是因其将有机物中的H和O以水的形式脱去，体现脱水性，C错误； D．浓硫酸与氯化钠共热制HCl是利用其难挥发性（酸性），该反应为复分解反应，无氧化还原过程，与强氧化性无关，D错误； 故选B。 2．劳动让我们奋进。下列劳动与所涉及的化学知识无关的是 选项 劳动内容 化学知识 A 工业上通过石油的开发得到乙烯 石油的分馏是物理变化 B 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 C 把乙烯充入未成熟的水果袋中 乙烯可作植物生长调节剂 D 常温下，用铁制品盛装和运输浓硫酸 常温下，铁遇浓硫酸钝化 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．工业上通过石油裂解而非分馏得到乙烯，分馏是物理变化，而裂解是化学变化，劳动内容与化学知识无关，A项选； B．氢氟酸与SiO2反应生成SiF4和H2O，正确解释了刻蚀石英的原理，劳动内容与化学知识有关，B项不选； C．乙烯作为植物生长调节剂可催熟水果，劳动内容与化学知识相关，C项不选； D．铁在常温下遇浓硫酸钝化，可用铁制品盛装浓硫酸，劳动内容与化学知识有关，D项不选； 答案选A。 3．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。下列说法错误的是 A．上下移动①中铜丝可控制反应开始与停止 B．②中溶液先变浑浊后变澄清 C．③中酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性 D．将①中铜丝换成光亮的铁丝，则②、③中无明显现象 【答案】D 【详解】A．当铜丝与浓硫酸接触时才能反应，当往上抽动铜丝时，铜丝与浓硫酸不接触，反应停止，故通过上下移动①中铜丝可控制反应开始与停止，A项正确； B．、，所以若②中盛放澄清石灰水，则溶液先变浑浊后变澄清，B项正确； C．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化还原性物质，将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色，则说明二氧化硫具有还原性，C项正确； D．常温下，铁遇浓硫酸钝化，加热可以继续反应，②、③中有明显现象，D项错误； 答案选D。 考点一 硫酸的工业制备 【例1】工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,工业流程如下。 下列说法不正确的是 A．步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积，加快反应速率 B．步骤②增大氧气的用量可以提高的利用率 C．工业上常用水吸收制取 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐存储运输 【答案】C 【详解】A．步骤①将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，从而加快反应速率，提高原料的转化率，A正确； B．步骤②增大氧气的用量可以提高的利用率，使尽可能的转化为SO3，B正确； C．工业上常用98.3%的浓硫酸吸收制取，C错误； D．常温下，浓硫酸与铁发生钝化生成致密的氧化膜，故可以用铁罐存储运输浓硫酸，D正确； 故合理选项是C。 解题要点 工业上接触法制硫酸的主要生产流程——分为三个阶段： 三步骤 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 沸腾炉 4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 接触氧化 O2 接触室 2SO2＋O22SO3 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4 【变式1-1】工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是 温度/ 不同压强下接触室中的平衡转化率/% 1MPa 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A．循环利用的物质是 B．吸收塔中表现吸水性 C．反应一段时间后，再向容器中充入含氧同位素的氧气，则最终存在二氧化硫和三氧化硫中 D．实际生产中，接触室中应采用温度，压强 【答案】B 【详解】A．为可逆反应，未参与反应的二氧化硫和氧气可循环利用，A错误； B．由于吸收塔中存在大量水蒸气，溶解在水蒸气中易形成酸雾，而浓硫酸具有吸水性，吸收塔中采用在吸收的同时，能有效防止产生酸雾，B正确； C．反应一段时间后，再向容器中充入含的氧气，根据该反应，最终存在氧气、二氧化硫和三氧化硫中，C错误； D．和两状态的平衡转化率相差不大，但压强大，对动力和设备要求高，所以实际生产中，接触室中应采用温度，压强，D错误； 答案选B。 【变式1-2】工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸，工业流程如下。 (1)下列物质可以作为二氧化硫尾气吸收剂的是 。 A．浓硫酸    B．硫酸钠溶液    C．氢氧化钠溶液 (2)工业上有用硫酸铁溶液吸收二氧化硫，这体现了二氧化硫具有 。(填“氧化性”或“还原性”)。 (3)步骤②的化学方程式是 。 (4)下列说法不正确的是_____。 A．步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积，加快反应速率 B．可以用点燃法除去尾气中的 C．步骤③中M为水 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐存储运输 【答案】(1)C (2)还原性 (3) (4)BC 【详解】（1）根据分析可知，SO2污染空气，且为酸性氧化物，尾气吸收可选用氢氧化钠，故远C； （2）硫酸铁溶液吸收二氧化硫发生反应：，体现了二氧化硫具有还原性； （3）步骤②是二氧化硫氧化生成三氧化硫，化学方程式； （4）A．步骤①将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，从而加快反应速率，提高原料的转化率，A正确； B．尾气中的用氢氧化钠吸收，B错误； C．工业上M常用98.3%的浓硫酸吸收制取，C错误； D．常温下，浓硫酸与铁发生钝化生成致密的氧化膜，故可以用铁罐存储运输浓硫酸，D正确； 故选BC。 考点二 浓硫酸的性质 【例2】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a-d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是 A．a处变蓝，说明是酸性氧化物 B．c处褪色，说明具有漂白性 C．试管底部可能会出现白色固体 D．铜丝和浓硫酸反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【答案】C 【详解】A．紫色石蕊试液遇酸变为红色，故a处的紫色石蕊溶液变红，原因是SO2溶于水生成了酸，说明SO2是酸性氧化物，A错误； B．c处酸性高锰酸钾溶液褪色，原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，体现出SO2的还原性，B错误； C．浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，导致试管底部出现无水CuSO4白色固体，C正确； D．铜丝和浓硫酸反应中，硫酸有部分没有化合价变化，体现酸性，氧化剂与还原剂的物质的量之比为，D错误； 故选C。 解题要点 浓硫酸在化学反应中表现性质的判断 浓硫酸具有强酸性，又具有强氧化性，因此在化学反应中可表现氧化性或酸性，也可同时表现氧化性和酸性。 (1)若硫酸在生成物中以盐的形式存在，反应前后硫元素化合价不变，则只表现酸性。 (2)若硫酸在化学反应中全部被还原，生成物中无硫酸盐生成，则只表现氧化性。 (3)若硫酸在化学反应中硫元素化合价一部分降低生成了SO2，同时生成硫酸盐，则硫酸既表现酸性，又表现了氧化性。 【变式2-1】某化学兴趣小组用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取并完成相关物质的性质探究(不考虑水蒸气)。 【探究一】 (1)称取铁钉3.0g，粉碎后加入装有7.5mL浓硫酸的大试管中，加热，充分反应后得到溶液X并收集气体Y。 ①甲同学若要探究X溶液中是否存在，应选用 。 a.KSCN溶液和氯水　　b.酸性溶液    　c.KSCN溶液    d.NaOH溶液 ②乙同学用注射器取448mL(已换算为标准状况)气体Y，通入足量溴水中充分反应，然后加入足量溶液，经一系列操作后得到2.33g固体，则该固体物质的化学式为 。 【探究二】 根据上述实验中体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有和两种气体(气体在标准状况下的密度为)。设计下列实验(图中夹持类装置已省略，假设有关气体反应完全)进行探究。 (2)①若气体Y中含有，预测实验现象是 。 ②装置F的作用为 。 (3)为确认的存在，需在 添加一个盛有澄清石灰水的洗气瓶M。 a.A之前　　　    b.A~B间　　　    c.B~C间　　    d.C~D间 (4)请解释生成气体的原因： (用化学方程式表示)。 【探究三】 丁同学将Y气体分别通入下列两种溶液中： (5)试管①中的现象为紫红色褪去，写出该反应的离子反应方程式： 。 (6)试管②中没有观察到现象，此时向其中通入气体A，产生可溶于盐酸的白色沉淀，则A为 (填写化学式，下同)，白色沉淀为 。 【答案】(1) c BaSO4 (2) D中氧化铜由黑色变为红色，E中无水硫酸铜变蓝 防止空气中水蒸气进入E干扰实验 (3)c (4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (5)5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+ (6) NH3 BaSO3 【详解】（1）①Fe3+遇KSCN溶液变红，要探究X溶液中是否存在Fe3+，应选用KSCN溶液，选c。 ②二氧化硫和溴水反应生成硫酸和氢溴酸，加入足量BaCl2溶液，硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，所以该固体物质的化学式为BaSO4。 （2）①氢气能还原氧化铜，同时氢气被氧化为水，若气体Y中含有H2，预测实验现象是D中氧化铜由黑色变为红色，E中无水硫酸铜变蓝。 ②无色硫酸铜检验D中生成的水，装置F的作用为防止空气中水蒸气进入E干扰实验。 （3）二氧化硫、二氧化碳都能与石灰水反应生成沉淀，为确认CO2的存在，先用高锰酸钾除二氧化硫、用品红溶液检验二氧化硫已经除尽，再用石灰水检验二氧化碳，所以需在B~C间添加一个盛有澄清石灰水的洗气瓶M，选c。 （4）碳和浓硫酸在加热条件下生成二氧化碳、二氧化硫、水，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。 （5）二氧化硫能还原高锰酸钾，试管①中的现象为紫红色褪去，离子反应方程式为5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+； （6）试管②中没有观察到现象，此时向其中通入氨气，产生可溶于盐酸的白色沉淀BaSO3，沉淀为则A为NH3，白色沉淀为BaSO3。 【变式2-2】某研究小组用下列实验装置依次研究二氧化硫的漂白性、氧化性、还原性。回答下列问题： (1)实验室若使用Cu与浓硫酸反应来制取，则该反应的化学方程式为 。 (2)上述装置按气流从左至右，接口连接顺序为：h→a→b→ →g。 (3)C装置中现象为 。 (4)D装置的作用是 。 (5)B中溶液也可用 （填序号）代替。 a．NaCl溶液    b．碘水    c．浓硫酸    d．溶液 【答案】(1) (2)f→e→c→d (3)溶液变浑浊，生成淡黄色沉淀 (4)吸收二氧化硫，防止污染空气 (5)b 【详解】（1）Cu与浓硫酸加热反应来制取，反应的化学方程式为； （2）二氧化硫需要长导管通入溶液中进行检验，根据分析，上述装置按气流从左至右，接口连接顺序为：h→a→b→f→e→c→d→g； （3）C装置硫化钠溶液中现象为溶液变浑浊，生成淡黄色沉淀； （4）二氧化硫有毒，D装置的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气； （5）B中溶液用来检验二氧化硫的还原性，也可用其它氧化性的物质代替，并且反应后有明显变化，NaCl、浓硫酸、与二氧化硫不反应；碘水具有氧化性，能与二氧化硫反应而褪色，可以代替溶液，故选b。 考点三 硫酸根离子的检验 【例3】下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ B Na2SO3固体加水溶解后，滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀 Na2SO3已变质 C 铁片插入浓HNO3中 无现象 铁片遇浓HNO3钝化，没发生化学变化 D 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色然后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液不变为红色，反应生成硝酸亚铁，故A错误； B．Na2SO3固体加水溶解后，滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液，硝酸根离子将亚硫酸根离子氧化得到的硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡，不能说明Na2SO3变质，故B错误； C．铁片插入浓HNO3中，铁片遇浓HNO3钝化形成氧化膜，发生了化学变化，故C错误； D．用玻璃棒蘸取浓HNO3点到红色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，浓硝酸具有酸性和强氧化性，故D正确； 答案选D。 解题要点 基本规律：硫酸根离子的检验方法 上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除CO、Ag＋等离子的干扰。 【变式3-1】下列实验操作、现象与结论均正确的是 选项 实验操作 现象结论 A 将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中 高锰酸钾溶液褪色 SO2具有漂白性 B 用玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯上灼烧 火焰呈黄色 溶液中一定含Na＋ C 先向某溶液中滴加少量Ba(NO3)2溶液，无明显现象，再滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 溶液中一定含Cl－ D 向某溶液中滴加适量稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水中 澄清的石灰水变浑浊 溶液中一定含 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，A错误； B．玻璃中含有Na＋，不能确定某溶液中是否含有Na＋，应该用铂丝或铁丝做该焰色反应的实验，B错误； C．向溶液中加入硝酸钡溶液后无明显现象，说明溶液中一定不含硫酸根离子，再滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明溶液中一定含有氯离子，C正确； D．该溶液中含有碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根离子都会产生相似的现象，D错误； 故选C。 【变式3-2】某无色透明溶液中可能大量含有、、、、、中的若干种，现对其进行如下实验： i：取少量该溶液，加入过量溶液，产生白色沉淀，过滤； ii：向i中所得沉淀中加入足量盐酸，沉淀全部溶解，并有无色气体生成； iii：向i中所得滤液中加入足量硝酸酸化后，再加入溶液，有白色沉淀生成。 回答下列问题： (1)无需实验即可推断溶液中一定不会大量存在的离子为 。 (2)通过实验i可知溶液中一定不会大量存在的离子为 。 (3)由实验ii可知溶液中一定不会大量存在的离子为 。 (4)由上述实验得到结论：该溶液一定大量存在的离子为 ，可能大量存在的离子为 。 (5)写出实验ii中沉淀溶解的离子方程式 。 【答案】(1) (2) (3) (4) 、 (5) 【详解】（1）由分析可知，无需实验即可推断溶液中一定不会大量存在的离子为：； （2）实验i加入过量溶液，产生白色沉淀，则原溶液一定不存在； （3）通过分析可知，由实验ii可知溶液中一定不会大量存在的离子为； （4）由分析可知，该溶液一定大量存在的离子为、；可能大量存在的离子为； （5）由分析可知，实验ii中沉淀溶解，是碳酸钡和盐酸反应，离子方程式为：。 基础达标 1．下列实验操作或装置及其相关说明均正确的是 选项 实验操作或装置 说明 A 该装置可用于实验室制氨气 B 该装置可以防倒吸 C 该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性 D 试管中可观察到铜丝变细，产生无色气体，溶液变绿 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．受热分解生成氨气和氯化氢，在冷处氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体，不能制取氨气，A错误； B．氨气极易溶于水，直接通入水中会发生倒吸，B错误；   C．浓硫酸能使蔗糖炭化生成碳单质，体现了浓硫酸的脱水性，浓硫酸和碳生成二氧化碳气体，体现浓硫酸的强氧化性，C正确； D．由于浓硝酸与铜的反应方程式有二氧化氮生成，故试管上方有红棕色气体产生，D错误； 故选C。 2．价类二维图是研究元素化合物知识的重要工具，下图是某元素的价类二维图，其中c有漂白性，b呈黄色。下列说法正确的是 A．a与c的反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为2：1 B．常温下铝在e的浓溶液中不反应 C．由c最终形成的酸雨在一段时间后酸性会增强 D．a与过量的氧气反应生成d 【答案】C 【详解】A．a为H2S，c为SO2，两者反应生成S，H2S为还原剂（S元素由-2价升高为0价），SO2为氧化剂（S元素由+4价降低为0价），根据得失电子守恒可知，氧化剂和还原剂物质的量之比为1：2，A错误； B．e为H2SO4，常温下，铝遇浓硫酸钝化，钝化为化学变化，B错误； C．c为SO2，形成酸雨时与水反应生成H2SO3，H2SO3与O2继续反应生成H2SO4，硫酸为强酸，故由SO2最终形成的酸雨在一段时间后酸性会增强，C正确； D．a为H2S，与过量的氧气反应生成SO2，D错误； 故选C。 3．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。 下列关于该过程的分析不正确的是 A．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 B．过程中只发生一个化学反应 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的强氧化性 D．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 【答案】B 【详解】A．过程中蔗糖分子发生化学变化，则发生了化学键的断裂，A正确；    B．蔗糖中加入浓硫酸，体现浓硫酸的脱水性生成碳，浓硫酸和碳反应生成二氧化硫、二氧化碳气体，不是只有1个反应，B错误；    C．浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色，硫元素化合价降低，体现浓硫酸的强氧化性，C正确；   D．蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，D正确； 故选B。 4．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 【详解】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．化学与生产、生活密切相关。下列现象或事实、解释或原因错误的是 选项 现象或事实 解释或原因 A． 碳酸钡可用作“钡餐” 碳酸钡难溶于水 B． 氮化硅用作高温结构陶瓷 氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点 C． 二氧化硫可用作食品添加剂 二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化等作用 D． 常在食品包装袋中放入还原铁粉 防止食品氧化变质 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．碳酸钡能溶于胃酸（主要成分为盐酸），因此“钡餐”主要成分为硫酸钡，A错误； B．氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点，常被用作高温结构陶瓷，B正确； C．二氧化硫有杀菌、抗氧化等作用，可用作食品添加剂，C正确； D．食品包装袋中放入还原铁粉，铁可以与氧气反应消耗包装袋中的氧气，防止食品氧化变质，D正确； 故答案选A。 6．除去粗盐中的杂质、和，过程如下： 下列说法错误的是 A．溶解过程中要使用到玻璃棒 B．如果试剂②是溶液，试剂③只能是溶液 C．得到氯化钠固体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶 D．向滤液中加入盐酸是为了除去过量的氢氧化钠和碳酸钠 【答案】C 【详解】A．溶解过程中要使用到玻璃棒搅拌，加速粗盐的溶解，故A正确； B．由分析可知，加入碳酸钠溶液的目的是除去溶液中钙离子和过量的钡离子，所以如果试剂②是氯化钡溶液，试剂③只能是碳酸钠溶液，故B正确； C．由分析可知，得到氯化钠固体的操作为蒸发结晶，故C错误； D．由分析可知，向滤液中加入盐酸的目的是除去溶液中过量的氢氧化钠和碳酸钠，故D正确； 故选C。 7．下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是 A．加入溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有 B．加入溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀消失，一定有 C．加入足量稀硝酸，无明显现象，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，一定有 D．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水，溶液浑浊，一定有 【答案】C 【详解】A．加入溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，白色沉淀为AgCl或硫酸钡等，则原溶液中可能含或，故A错误； B．白色沉淀为碳酸钡、碳酸钙等，则溶液中不一定有Ba2+，可能含Ca2+，故B错误； C．加入足量稀硝酸，无明显现象，排除干扰离子，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，白色沉淀为氯化银，则一定有，故C正确 D．无色气体为二氧化碳或二氧化硫，则原溶液不一定含有碳酸根离子，故D错误； 故选：C。 8．在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。 I．目前工业上主要采用接触法制备硫酸，其流程如下： (1)黄铁矿中硫元素的化合价为 ，将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为 。 II.硫酸的性质：某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物，利用下列装置进行了实验探究活动。 (2)请写出碳参与反应的化学方程式 。 (3)实验开始后，观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同？ (填“相同”或“不同”)。 (4)若D装置中溶液不褪色，E装置中溶液变浑浊，说明有 (填化学式)气体生成。实验过程中观察到 现象时，说明反应产物中还有H2生成。 (5)装置I中碱石灰的作用 。 【答案】(1) -1 2SO2+O22SO3 (2)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O (3)不同 (4) CO2 G装置中黑色固体变为紫红色，H装置中白色固体变蓝 (5)防止空气中水蒸气进入H装置，对实验产生干扰 【详解】（1）FeS2中Fe显+2价，根据化合价代数和等于0，硫元素的化合价为-1；二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式：2SO2+O22SO3； （2）碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水：C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O； （3）实验开始后，观察到装置B和装置C中溶液均褪色。品红褪色体现二氧化硫的漂白性，二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，两者褪色原理不同； （4）若D装置中溶液不褪色，说明二氧化硫已除尽，E装置中溶液变浑浊，说明有CO2气体生成；氢气能还原氧化铜，反应生成水，实验过程中观察到G装置中黑色固体变为紫红色，H装置中白色固体变蓝，说明反应产物中还有H2生成； （5）装置Ⅰ中碱石灰的作用是：防止空气中水蒸气进入H装置，对实验产生干扰。 9．硫酸是重要的化工原料。工业上以硫黄为原料制备硫酸的流程图如下： 根据上述流程回答下列问题： (1)硫磺 （填“难”或“易”）溶于水； (2)能使品红溶液褪色，体现了的 （填“还原性”或“漂白性”）； (3)实验室常用浓硫酸作为气体的干燥剂，表明浓硫酸具有 （填“吸水性”或“脱水性”）； (4)流程中→发生的反应为：。 ①此步骤中加入的作用是 （填“加快”或“减小”）反应速率； ②为提高的转化率，可采取的措施有 （填一条）。 【答案】(1)难 (2)漂白性 (3)吸水性 (4) 加快 增大空气（）的通入量（合理即可） 【详解】（1）硫磺难溶于水，能溶于二硫化碳； （2）能使品红溶液褪色，体现了的漂白性； （3）常用浓硫酸作为气体的干燥剂，表明浓硫酸具有吸水性； （4）①此步骤中加入起催化剂作用，可以加快反应速率； ②为提高的转化率，可采取的措施有增加氧气浓度、增大压强等措施。 10．完成下列问题。 (1)如图所示，实验室用铜与浓硫酸加热的方法来制备，并探究其化学性质。 ①试管①中铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为： 。 _______________________________________________________ 其中硫元素的化合价 (填“升高”或“降低”)，被 (填“氧化”或“还原”)。 ②若试管②中盛放品红试液，实验现象是 。 ③若试管②中盛放的是酸性高锰酸钾溶液，检验的是二氧化硫的 性(填“氧化性”、“还原性”)。 (2)浓硫酸具有：a．脱水性；b．酸性；c．强氧化性；d．吸水性；下列各项分别表现浓硫酸的什么性质，请将字母填于空白处： ①浓硫酸可干燥、 。 ②浓硫酸与铜共热，浓硫酸表现的性质是 。 ③浓硫酸使紫色石蕊试纸先变红后变黑 。 【答案】(1) 12112 降低 还原 品红溶液褪色 还原性 (2) d bc ab 【详解】（1）①铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，①中化学方程式为22；其中硫元素的化合价降低被还原； ②若试管②中盛放品红试液，二氧化硫具有漂白性能够使品红溶液褪色，现象是：品红溶液褪色； ③若试管②中盛放的是酸性高锰酸钾溶液，二氧化硫具有还原性，能够使酸性的高锰酸钾溶液褪色，检验的是二氧化硫的还原性； （2）①浓硫酸可干燥、是因为浓硫酸有吸水性，浓硫酸表现的性质是吸水性，所以选d； ②浓硫酸与铜共热，浓硫酸表现的性质是酸性和强氧化性，所以选bc； ③浓硫酸使紫色石蕊试纸先变红后变黑，浓硫酸表现的性质是强氧化性和酸性，所以选ab； 综合应用 11．实验室模拟制备亚硝酰硫酸()的反应装置如图所示。已知：亚硝酰硫酸溶于硫酸，遇水易分解。下列说法错误的是 A．装置A中应使用70%的浓硫酸 B．装置B、D中浓硫酸作用不同 C．装置C中反应为 D．D装置可以换为盛有碱石灰的干燥管 【答案】B 【详解】A．利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体，98%的浓硫酸的很难电离出H+，故一般选用70%的硫酸，A正确； B．亚硝酰硫酸遇水易分解，装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体，防止水蒸气进入装置C中，装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中，B错误； C．装置C中反应为SO2+HNO3=NOSO4H，C正确； D．装置D可以换为盛有碱石灰的干燥管，既可以吸收尾气又可以防止空气中的水蒸气进入装置C，D正确； 故选B。 12．石墨烯铜复合材料的电导率高，韧性好，可用于制备高铁的“超级导线”。某化学小组用如下装置测定其中的碳含量(铜、碳以外的成分不与浓硫酸反应)。已知：实验前后，各通入一次，将装置中的气体全部赶入到U型管中。 下列说法不正确的是 A．可用足量的溶液代替溶液 B．若撤去盛装浓硫酸的洗气瓶，则测定的结果偏高 C．球型干燥管内碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入U型管 D．实验结束后，U型管增重mg，则碳含量为 【答案】A 【详解】A．SO2和NaHCO3反应生成CO2气体，则不能有效测量电热炉中生成CO2的质量，故不能用溶液代替溶液，A错误； B．若撤去盛装浓硫酸的洗气瓶，水蒸气进入U型管，U型管增重质量偏高，则测定的结果偏高，B正确； C．球型干燥管内碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入U型管，减少实验误差，C正确； D．根据C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O，根据C元素守恒，碳含量为，D正确； 故选A。 13．铁的化合物有广泛的应用，如碳酸亚铁(FeCO3)可以作为补血剂，铁红可以作为颜料。工业上可以利用硫酸厂产生的烧渣(主要成分含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的工艺流程如图所示，下列说法正确的是 A．“酸溶”时，可将稀硫酸换成浓硫酸，以加快化学反应速率 B．“过滤”时，需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒 C．“滤渣”的主要成分为SiO2 D．制得的产品FeCO3可以长时间暴露在空气中 【答案】C 【详解】A．浓硫酸基本全部以分子形式存在，电离非常微弱，不能加快酸溶时的化学反应速率，且浓硫酸能氧化FeO，放出气体，产生污染，A错误； B．“过滤”时使用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯，B错误； C．与稀硫酸不反应，故滤渣的主要成分为，C正确； D．长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出，方程式为：，D错误； 故答案选C。 14．下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A SO2有漂白性 SO2可使溴水褪色 B SiO2有导电性 SiO2可用于制备光导纤维 C 浓硫酸有强氧化性 浓硫酸可用于干燥H2和CO D Fe3+有氧化性 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，化学方程式为SO2+ Br2+2H2O=H2SO4+2HCl，体现二氧化硫的还原性，与SO2的漂白性无关，Ⅰ和Ⅱ无因果关系，故A错误； B．SiO2不导电，二氧化硅是良好的光导材料，用作制光导纤维的原料，Ⅰ不正确、Ⅱ正确，Ⅰ和Ⅱ无因果关系，故B错误； C．浓硫酸可用于干燥H2和CO，是因为浓硫酸具有吸水性，与浓硫酸的强氧化性无关，Ⅰ和Ⅱ无因果关系，故C错误； D．Fe3+具有氧化性，能将铜氧化为铜离子，化学方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜，Ⅰ、Ⅱ正确的有因果关系，故D正确； 答案为D。 15．下列各组离子在溶液中一定能够大量共存的是 A．在强酸性溶液中：K+、、、Cl B．在含有大量OH-的溶液中：、Na+、Cl-、[Al(OH)4]- C．在含有大量的溶液中：Ba2+、Na+、Cu2+、Cl- D．在含有大量Fe2+的溶液中：OH-、Na+、Cl-、 【答案】B 【详解】A．强酸性溶液中存在大量H+，H+能与反应生成二氧化碳和水，不能共存，故A错误； B．各离子之间互不反应，能大量共存，故B正确； C．与Ba2+结合生成硫酸钡沉淀，不能共存，故C错误； D． Fe2+与OH-结合生成氢氧化亚铁沉淀，不能共存，故D错误； 故选B。 16．化学与生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是 A．医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药俗称“钡餐”，其主要成分是硫酸钡 B．二氧化硫虽然有毒，但食物中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 C．高炉炼铁中，增加高炉高度，能使CO与铁矿石接触更充分，最终几乎能使CO完全转化为 D．王水能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解 【答案】C 【详解】A．BaSO4不溶于胃酸，在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”，故A正确； B．二氧化硫虽然有毒，但食物中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，如：在葡萄酒中加入适量SO2，故B正确； C．高炉炼铁中，增加高炉高度，不能使CO与铁矿石接触更充分，不能使CO完全转化为，故C错误； D．王水是浓盐酸和浓硝酸的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解，故D正确； 故选C。 17．下列实验操作、现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀掉，来制作需要的图案 还原性：Cu>Fe B 往明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶液中滴加Ba(OH)2至过量，先产生白色沉淀，后沉淀消失 Al(OH)3溶于强碱 C 往某无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含 D 往蔗糖中加入浓硫酸，固体变黑并膨胀，产生有刺激性气味的气体 浓H2SO4既有脱水性，又有强氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．用FeCl3溶液作为“腐蚀液”发生反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，说明还原性：Cu>Fe2+，故A错误； B．往明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶液中滴加Ba(OH)2，先产生Al(OH)3和BaSO4白色沉淀，继续滴加Ba(OH)2，白色沉淀不会完全溶解，故B错误； C．往某无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有或Ag+，故C错误； D．往蔗糖中加入浓硫酸，固体变黑并膨胀，产生有刺激性气味的气体，生成CO2和SO2，说明浓H2SO4既有脱水性，又有强氧化性，故D正确； 故选D。 18．某化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检验，其中三次检验结果如下表所示，请回答下列问题。 检验次数 溶液中检验出的物质 第一次 KCl、K2SO4、Na2CO3、NH4Cl 第二次 NH4Cl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3 第三次 Na2SO4、NH4Cl、K2CO3、NaCl (1)三次检验结果中第 次检验结果不正确。 (2)检验时，为了确定溶液中是否存在SO、Cl-、CO，进行下列实验： ①向溶液中滴加HNO3溶液，其目的是检验CO，反应的离子方程式为： ； ②继续加入过量的HNO3溶液，其目的是 ； ③向溶液中滴加 (填化学式)溶液，其目的是检验SO； ④过滤，再向滤液中加入 (填化学式)溶液，其目的是 ，反应的离子方程式为： ； (3)为了确定K+的存在，写出K+鉴定的实验方法和现象： 。 【答案】(1)二 (2) CO+2H+=CO2↑+H2O 除尽CO Ba(NO3)2 AgNO3 检验Cl- Cl-+Ag+= AgCl↓ (3)利用焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察火焰是否为紫色 【详解】（1）第二次实验中，BaCl2和Na2SO4、K2CO3生成沉淀而不能共存，所以第二次实验明显错误。 （2）①向溶液中滴加HNO3溶液，其目的是检验，H+和反应生成CO2和H2O，反应的离子方程式为：+2H+=CO2↑+H2O； ②会干扰的检验，继续加入过量的HNO3溶液，其目的是除尽； ③为避免引入Cl-干扰Cl-的检验，向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，检验； ④过滤，再向滤液中加入AgNO3溶液，其目的是检验Cl-，反应的离子方程式为：Cl-+Ag+= AgCl↓。 （3）为了确定K+的存在，可以利用焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察火焰是否为紫色。 19．I.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Ca2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白： (1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。 (2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是 。 (3)取(2)中的滤液，加入过量的碳酸钠溶液，出现白色沉淀，有关的离子方程式为 。 (4)原溶液可能大量共存的阴离子是_______(填字母)。 A．OH- B．SO C．NO D．Cl- II.有A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种，阴离子分别是NO、SO、Cl-、CO中的一种(离子在物质中不重复出现)。 ①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中，只有C盐的溶液呈蓝色； ②若向四支试管中分别加入盐酸，B盐的溶液有沉淀生成，D盐的溶液有无色无味的气体逸出。 回答下列问题： (5)A的化学式为 ，B的化学式为 。 (6)写出D与足量硫酸溶液反应的离子方程式 。 (7)写出A溶液中阴离子的检验方法 。 【答案】(1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+ (3)Ca2++=CaCO3↓ (4)C (5) BaCl2 AgNO3 (6)+2H+═H2O+CO2↑ (7)取少量A溶液于试管中，向其中加入AgNO3溶液和稀硝酸，若产生白色沉淀，则含有Cl- 【详解】（1）含有Fe3+的溶液呈黄色，含有Cu2+的溶液呈蓝色；无色透明溶液，一定不存在Cu2+、Fe3+；则不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是Cu2+、Fe3+，故答案为：Cu2+、Fe3+； （2）由于Ag++Cl-=AgCl↓，加入过量稀盐酸，有白色沉淀氯化银生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失，则溶液中一定含有Ag+，故答案为：Ag+； （3）钙离子与碳酸钠溶液反应生成CaCO3，说明原溶液中肯定有Ca2+；其反应的离子方程式为：Ca2++ =CaCO3↓，故答案为：Ca2++=CaCO3↓； （4）A.OH-与Ag+反应生成沉淀，氢氧化钙微溶，OH-与Ca2+、Ag+不能大量共存，故A错误； B.硫酸钙、硫酸银微溶，与Ca2+、Ag+不能大量共存，故B错误； C.与Ag+、Ca2+、Na+均不反应，能大量共存，故C正确； D.Cl-与Ag+反应生成氯化银沉淀，则原溶液中不可能含有Cl-，故D错误； 故答案为：C； （5）给出八种离子，形成四种可溶性物质，这个可以通过一一组合的形式确定可能存在的物质，之后结合进行实验和颜色限制进行继续排除，从而最终确定，如Ba2+不能和、结合，而只能和、Cl-，Ag+不能和、Cl-、三种离子结合，而只能和结合，则一定是BaCl2、AgNO3，Cu2+不能和结合，所以为CuSO4；Na+对应为Na2CO3，由于C盐是蓝色的，所以C为CuSO4；四支试管加入盐酸，B有沉淀，则B溶液为AgNO3；而D生成无色气体，则为二氧化碳，即D为Na2CO3，A为BaCl2，故答案为：BaCl2；AgNO3； （6）D为Na2CO3，与硫酸反应生成二氧化碳气体，反应的离子方程式为：+2H+═H2O+CO2↑，故答案为：+2H+═H2O+CO2↑； （7）A为BaCl2，检验氯离子的方法是取少量A溶液于试管中，向其中加入AgNO3溶液和稀硝酸，若产生白色沉淀，则含有Cl-，故答案为：取少量A溶液于试管中，向其中加入AgNO3溶液和稀硝酸，若产生白色沉淀，则含有Cl-。 20．硫酸是一种重要的化工原料。浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O。某学习小组设计了如下图所示的实验。 请回答下列问题： (1)A装置发生的反应中，浓硫酸表现出 (填“吸水性”、“脱水性”或“强氧化性”)； (2)A装置中仪器a的名称是 ； (3)B中品红溶液褪色，证明A中反应的产物有 ； (4)C中新制氯水颜色变浅，请写出该反应的化学方程式： ； (5)若D中的品红溶液不褪色，E中产生10.0g白色沉淀，则A中至少生成CO2的体积为 L(标准状况)。 【答案】(1)强氧化性 (2)圆底烧瓶 (3)SO2 (4)Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 (5)2.24 【详解】（1）A装置发生的反应2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O中，硫元素化合价降低，硫酸做氧化剂，浓硫酸表现出强氧化性； （2）A装置中仪器a的名称是圆底烧瓶； （3）二氧化硫具有漂白性，B中品红溶液褪色，证明A中反应的产物有SO2； （4）SO2具有还原性，通入装置C中与新制氯水反应生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4； （5）若D中的品红溶液不褪色说明SO2除尽，CO2使澄清石灰水变浑浊，E中产生10.0g白色沉淀即CaCO3，n(CaCO3)=，由CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，n(CO2)= n(CaCO3)=0.1mol，则标准状况下A中至少生成CO2的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L。 拓展培优 21．某小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的装置如图所示： 记录实验现象如表所示：． 试管 ① ② ③ 实验现象 铜完全溶解后，溶液仍为无色，有白雾、灰白掺杂的黑色固体产生 有大量白色沉淀产生 有少量白色沉淀产生 已知：浓硫酸的沸点约为338℃；实验中可能有、生成，都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。 下列关于实验操作或实验结论的叙述正确的是 A．为防止实验时压强过大，可将玻璃管拉出液面以上 B．为了检验试管①中的固体成分，实验结束后，取下试管①并向其中加入适量的水 C．试管②和③中白色沉淀的主要成分都是 D．用浓氨水吸收尾气防污染 【答案】C 【详解】A．将玻璃管拉出液面以上会使生成的污染性气体逸出，A错误； B．反应后的溶液仍为浓硫酸，应该将反应后液体沿器壁慢慢注入水中，B错误； C．二氧化硫和氯化钡不反应，硫酸酸雾进入试管②中生成硫酸钡沉淀，③中少量白色沉淀是水溶液中二氧化硫被氧气氧化生成硫酸钡沉淀，②和③中白色沉淀的主要成分都是，C正确； D．浓氨水具有挥发性，也会产生污染，D错误； 故选C。 22．已知：100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)；焦硫酸水溶液发生如下电离：H2S2O7(aq)=H+(aq)+ HS2O(aq)，HS2O (aq) H+(aq)+ S2O(aq)  K2=2.7×10-2.下列说法不正确的是 A．焦硫酸具有强氧化性 B．Na2S2O7水溶液显中性 C．98%的H2SO4可以表示为SO3•H2O D．焦硫酸与水反应的化学方程式：H2S2O7+H2O=2H2SO4 【答案】B 【详解】A．由浓硫酸中+6价硫具有强氧化性可知，焦硫酸中+6价硫也具有强氧化性，A正确； B．Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3，溶于水后SO3和水反应生成硫酸，溶液显酸性，B错误； C．假设浓硫酸的质量为100g，则H2SO4的质量为100 g×98%=98g，H2O的质量为100g-98g=2g，则H2SO4的物质的量为 =1mol，H2O的物质的量为=mol，故98%的H2SO4可表示为H2SO4•H2O，如果把H2SO4表示为SO3·H2O，则98%的浓硫酸也可表示为SO3•H2O，C正确； D．焦硫酸与水反应生成硫酸，可表示为H2SO4·SO3+H2O=2H2SO4，D正确； 综上所述答案为B。 23．某固体样品可能含有NaNO3、NaHCO3、Na2SO3和Na2SO4。取少量样品进行如下实验：步骤①：将样品溶于水，得到澄清溶液；步骤②：向①的溶液中滴加过量稀盐酸，有气泡产生；步骤③：取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成。下列说法中正确的是 A．该固体样品中一定含有Na2SO4 B．该固体样品中一定含有NaHCO3 C．该固体样品不可能只含有Na2SO3 D．步骤②的试管口产生的气体一定是无色的 【答案】C 【详解】A．结合分析可知不一定含有Na2SO4，白色沉淀可能是NaNO3和Na2SO3在加盐酸后发生氧化还原反应生成硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子生成白色的硫酸钡沉淀，A错误； B．若气泡是NO，说明是NaNO3和Na2SO3均有，不一定有NaHCO3，B错误； C．该固体样品若只含有Na2SO3，则步骤③不会产生沉淀，故该固体样品不可能只含有Na2SO3，C正确； D．由分析可知步骤②产生的气体可能是NaNO3和Na2SO3在加盐酸后发生氧化还原反应生成的NO，NO易与试管内氧气反应生成红棕色二氧化氮，试管口产生的气体可能是红棕色的，D错误； 答案选C。 24．某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验，制备某气体并验证其性质。请回答下列问题： (1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸，圆底烧瓶盛装铜片。 ①装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②实验中，取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现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硫酸剩余。 a.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是 。 b.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填标号)。 A．铁粉 B．BaCl2溶液      C．银粉 D．NaHCO3溶液 (2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸，圆底烧瓶盛装木炭。 ①装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②设计实验证明装置C中含有CO2时，所需的试剂有 (填标号)。 a.NaOH溶液    b.澄清石灰水     c.品红溶液    d.浓溴水    e.酸性KMnO4溶液 (3)若装置A中分液漏斗盛装浓盐酸，圆底烧瓶盛装MnO2粉末。 ①装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭止水夹K并移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是 。 ②D中品红溶液的现象为 ，加热试管时溶液的现象为 。 (4)装置D中试管口放置的棉花中浸了一种液体，可适用于(1)(2)(3)小题中实验，该液体是 。 【答案】(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 反应过程中浓硫酸被消耗，浓度逐渐变稀，而Cu与稀硫酸不反应 AD (2) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O bce(或be) (3) 试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升 品红溶液褪色 溶液颜色不变 (4)碱液 【详解】（1）①装置A中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O； 故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O； ②a.铜只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应，有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，则是因为反应过程中浓硫酸被消耗，浓度逐渐变稀，而Cu与稀硫酸不反应； 故答案为：反应过程中浓硫酸被消耗，浓度逐渐变稀，而Cu与稀硫酸不反应； b.证明反应结束后的烧瓶中确有余酸可用证明溶液中还含有氢离子来证明，铁粉能与硫反应生成氢气，NaHCO3溶液能与硫酸反应生成二氧化碳； 故答案为：AD； （2）①若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸，圆底烧瓶盛装木炭，反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O； 故答案为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O； ②用澄清石灰水证明二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，实验方案为混合气体→酸性高锰酸钾溶液→品红溶液→澄清石灰水，或混合气体→酸性高锰酸钾溶液→澄清石灰水；二氧化硫和二氧化碳都与氢氧化钠溶液反应，浓溴水具有挥发性，故不能选用二者除去二氧化硫； 故答案为：bce(或be)； （3）①MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，多余的氯气可贮存于装置B中，排出的液体进入到长颈漏斗中，为减少氯气的溶解，可观察到：试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升，B应为饱和食盐水； 故答案为：试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升； ②D中品红溶液褪色，加热试管时溶液颜色不变； 故答案为：品红溶液褪色；溶液颜色不变； （4）(1)(2)小题实验的尾气中含有二氧化硫，)(3)小题实验的尾气中含有氯气，二者都是有毒气体，都可用碱液吸收，防止污染空气； 故答案为：碱液。 25．化学小组同学依据化学反应Zn＋2H2SO4(浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O制取22.4 L(标准状况）SO2气体。取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓H2SO4充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。(F中为无水硫酸铜） 请回答下列问题： （1）装置A中添加液体的仪器名称为 ； 98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g/cm3）的物质的量浓度是 ； （2）装置B是为了吸收SO2，则不能选用下列试剂中的 （填序号）； A．NaOH溶液 B．浓H2SO4 C．KMnO4溶液 （3）装置D的作用是 ； （4）可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是 。 【答案】 分液漏斗 18.4 mol/L B 干燥气体(或防止水蒸气进入F、G中） E中黑色固体变红，F中白色固体变蓝 【详解】（1）装置A中添加液体的仪器为分液漏斗，根据c=1000ρw%/M=1000×1.84×98%/98mol·L－1=18.4mol·L－1； （2）A、SO2是酸性氧化物，与碱反应，能被吸收，故错误；B、浓硫酸干燥SO2，但不能吸收SO2，故正确；C、SO2具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，SO2被吸收，故错误； （3）锌和浓硫酸反应，随着反应的进行，浓硫酸的浓度降低，因此产生的气体为SO2、H2，氢气还原CuO产生H2O，因此需要除去H2中的水蒸气，因此D作用：除去气体中的水蒸气； （4）氢气还原氧化铜，H2＋CuOCu＋H2O，现象是：黑色变为红色，且F装置中白色变为蓝色。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题4 硫和环境保护 第一单元 含硫化合物的性质 第2课时 硫酸的工业制备、浓硫酸的性质 教学目标 1．掌握硫酸的工业制备原理及流程。 2．了解浓硫酸的性质。 3．掌握浓硫酸的特性。 重点和难点 重点：浓硫酸的性质。 难点：浓硫酸的强氧化性。 ◆知识点一 硫酸的工业制备 1．工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程 根据上图回答下列问题： (1)填写下列各进口或出口物质的名称： A (如FeS2)；B ；C ；D 。 (2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表： 三步骤 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 沸腾炉 4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 接触氧化 O2 接触室 2SO2＋O22SO3 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4 (3)工业上制备硫酸的问题探究 ①原料硫铁矿粉碎的目的是什么？ ②沸腾炉中产生的气体为什么需要经过净化？ ③接触室中安装热交换器的目的是什么？ ④多余的气体为什么要再充入接触室？ ⑤用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫的目的是什么？ 2．化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定，降低运输成本。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 (3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。 易错提醒 1．接触法制硫酸生产流程及主要设备： 2．在沸腾炉中，将矿石粉碎成细矿粒的目的一是增大接触面积，加快燃烧的速率；二是使原料充分燃烧，提高原料的利用率。将矿石从上部投入，空气从下面充入的目的是增大反应的接触面积，便于加快反应速率。 3．在接触室中，多余的气体再充入接触室中，是为了提高利用率。 4．在吸收塔中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3的目的是因为SO3与水反应产生大量酸雾，形成酸雾不利于SO3的吸收，用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，形成发烟硫酸，再用水稀释，效果更好。 即学即练 1．一种以黄铁矿(主要成分是 FeS2，假设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程图如图： (1)粉碎黄铁矿的目的： 。 (2)黄铁矿 FeS₂中的化学键类型： (填写序号)。 ①离子键   ②极性共价键    ③非极性共价键 (3)写出煅烧黄铁矿的化学方程式： 。 (4)“吸收”时用98.3%浓硫酸，若用水吸收三氧化硫会有不利的结果： 。 (5)依据上述流程，当最终生成2molH2SO4时，共转移的电子数 。 (6)H2SO4工业的尾气中主要含有害气体SO2，通常用过量氨水进行回收利用，变废为宝，请写出相应的离子方程式： 。 2．硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，根据下面工业生产硫酸的工艺流程图回答有关问题： (1)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有、、(由与在沸腾炉中化合而成)，是黄铁矿的另一成分，写出煅烧的化学方程式 。 (2)流程图中设备是 (填设备名称)，其中该设备上部迅速生成的气体为 。 (3)吸收塔采用浓硫酸吸收的原因是 。 (4)根据工艺流程图及环保角度判断下列说法正确的是 (填序号) A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 B．沸腾炉中排出的炉渣可供炼铁 C．使用催化剂可提高的反应速率 D．尾气中可用浓溶液来吸收 E．硫酸厂的厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市 (5)某硫酸厂为测定设备中所得气体中的体积分数，取(已折算成标准状况)气体样品与足量溶液完全反应后(不考虑氧气的影响)，用浓度为的标准溶液滴定至中点，消耗溶液，则接触室所得气体中的体积分数为 。 3．硫铁矿（含）是一种重要的化学矿物原料，也是工业制硫酸的主要原料，其煅烧过程及产物存在如图转化关系： 回答下列问题： (1)硫铁矿中元素的化合价为 。 (2)为了使反应Ⅰ燃烧得更充分，可以采用的措施是 （1种即可）。 (3)将通入新制碘水中，发现溶液褪色，发生的离子反应方程式为 。 (4)溶液中通入无明显变化，若同时通入过量氨气，则生成白色沉淀，写出生成白色沉淀的总反应离子方程式 。 (5)下列关于的说法正确的是 。 A．酸雨指的是的降水 B．浓硫酸可以和铁发生反应，不能用钢瓶盛装浓硫酸 C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有氧化性 D．稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低 (6)工业上为防止污染，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。 ①向燃煤中加入适量石灰石，高温时将气体转化为的化学方程式是 。 ②以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫"、“脱硝"。控制溶液的，将烟气中的转化为。一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，的脱除率高于，可能的原因是 （1种即可） ◆知识点二 浓硫酸的性质 1．浓硫酸的物理性质 (1)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度大（1.84 g·cm－3），沸点高，难挥发，常温下比较稳定。 (2)硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是 2．浓硫酸的性质 (1)吸水性 浓硫酸具有很强的吸水性，可用作 。 在一支洁净的大试管内加入少量胆矾，再向试管中加入3 mL浓硫酸， 搅拌。 实验现象： 。 实验结论：浓硫酸具有吸水性。 (2)脱水性 观察思考 实验现象 蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体 实验结论 浓硫酸按水的组成比，夺取某些有机物中的氢、氧原子形成水分子。 (3)强氧化性 ①实验探究：浓硫酸与铜的反应 实验现象 a试管中铜丝表面有气泡产生； b试管中的溶液逐渐变为无色； c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色； d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色 实验结论 Cu和浓硫酸反应的化学方程式： 在该反应中，氧化剂为 ，还原剂为 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。浓硫酸在反应中既体现出强氧化性又体现出酸性。 ②与铁、铝的反应 常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。 ③与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应的化学方程式：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 易错提醒 没有“加热”条件，较不活泼金属，非金属不能与浓硫酸反应；变稀硫酸“加热”也不能反应。 即学即练 1．根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作与现象 结论 A 用铝制品盛放浓硝酸，无明显现象 浓硝酸与金属铝不反应 B 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解 Na2SO3部分被氧化 C 加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结 NH4Cl固体可以升华 D 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸有吸水性 A．A B．B C．C D．D 2．某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到目的的是 实验目的 A．吸水性 B．脱水性 装置 实验目的 C．溶解放热 D．强氧化性 装置 A．A B．B C．C D．D 3．下列离子方程式书写正确的是 A．向硫酸铜溶液中滴入氨水： B．金属锌与浓硫酸共热： C．向硅酸钠溶液中通入少量： D．氧化钠与水反应： 一、硫酸的工业制备 1.工业制硫酸中提高硫酸产率的措施 (1)适当增加反应物浓度。燃烧硫铁矿时通入过量的廉价空气使之充分燃烧。 (2)增大接触面积。在沸腾炉中，将矿石从上部投入，空气从下面充入，粉碎硫铁矿，吸收塔中填充瓷环，采取逆流方式吸收SO3都是为了增大接触面积(增大反应速率)。 (3)使用催化剂。接触室中用V2O5作催化剂，加快反应速率。 (4)循环利用反应物。吸收塔上部导出的气体再次通入接触室，进行第二次氧化、再吸收。 2.工业制硫酸中的“三废”处理 (1)废气 ①尾气中主要含有N2、O2、SO2，直接排放会污染大气。 ②常见的处理方法有碱液吸收法等。用氨水吸收：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O、SO2＋NH3·H2O===NH4HSO3。当吸收液中NH4HSO3达一定浓度后，再与浓硫酸反应放出SO2气体，生成硫酸铵：2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑。(NH4)2SO4作肥料，SO2重新通入接触室被氧化，循环利用。 (2)废液：呈酸性，用石灰乳处理污水。 (3)废渣：含Fe2O3，可用作炼铁原料，或用作制水泥、制砖的原料等。 实践应用 1．SO2通过下列工艺流程可制备化工原料H2SO4和清洁能源H2，下列有关说法中正确的是 A．设备A中的溴水褪色，体现了SO2的漂白性 B．设备C中是否残余H2SO4，可在C的样品溶液中加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀 C．该工艺流程的总反应方程式为：SO2 + Br2 +2H2O=H2SO4+2HBr D．该生产工艺的优点：Br2可以循环利用，并获得清洁能源H2 2．硫酸是重要的化工原料，被称为“化工之母”。工业上一般以硫磺或黄铁矿等为原料制备硫酸。下列有关说法正确的是 A．黄铁矿的主要成分FeS2中只含离子键 B．工业上SO2催化氧化需在高压条件进行 C．选择400～500℃是为了提高催化剂活性 D．将98.3％的浓硫酸换成水吸收效果更好 3．硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图如下图所示：    某化工厂生产硫酸，使用一种含杂质25%的黄铁矿原料。若取1000 kg该矿石(已知黄铁矿与氧气反应的方程式为：)，假设生产过程中硫的损失为零，可制得质量分数为98%的浓硫酸的质量为 A．1250 kg B．125 kg C．62.5 g D．625 kg 二、浓硫酸的性质 1．浓硫酸吸水性和脱水性的区别 吸水性是被干燥物质本身具有H2O水分子被浓硫酸吸走（包括结晶水和自由水）； 脱水性是被脱水物质本身没有H2O水分子，但含有H和O，被浓硫酸按比例脱去（如蔗糖炭化实验）。 2．浓硫酸与稀硫酸的区别 (1)浓硫酸具有强氧化性，主要是构成酸根的中心原子易获得电子，显示出与稀硫酸不同的强氧化性。而稀硫酸具有的氧化性是电离出的H＋得到电子，如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。 (2)浓硫酸溶于水放出大量的热，因此稀释浓硫酸时，应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌。 (3)浓H2SO4与稀H2SO4的区别 方法 现象 浓H2SO4 稀H2SO4 物理性质 加水 放出大量的热 无明显现象 状态 黏稠、油状液体 黏稠度较小 密度 用手掂分量，相同体积时，浓H2SO4质量大 用手掂分量，相同体积时，稀H2SO4质量小 化学性质 铁片 因为铁被钝化，无明显现象 产生大量气泡 铜片(加热) 有气泡产生，溶液变蓝 无明显现象 白纸 立即变黑 无明显现象 胆矾 蓝色晶体变为白色粉末 无颜色变化 3．浓硫酸的氧化性 (1)与金属的反应 ②较不活泼金属：金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O(体现强氧化性和酸性) 注意：反应条件为加热，浓硫酸的还原产物是SO2。 (2)与非金属反应：与C在加热条件下反应。 (3)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)氧化(体现强氧化性)。 4．浓硫酸与金属反应的规律 (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。 实践应用 1．下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是 A．久置在敞口容器中的浓硫酸质量增大(脱水性) B．在加热条件下铁与浓硫酸反应(氧化性、酸性) C．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑(吸水性) D．浓硫酸与氯化钠固体共热制氯化氢气体(强氧化性) 2．劳动让我们奋进。下列劳动与所涉及的化学知识无关的是 选项 劳动内容 化学知识 A 工业上通过石油的开发得到乙烯 石油的分馏是物理变化 B 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 C 把乙烯充入未成熟的水果袋中 乙烯可作植物生长调节剂 D 常温下，用铁制品盛装和运输浓硫酸 常温下，铁遇浓硫酸钝化 A．A B．B C．C D．D 3．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。下列说法错误的是 A．上下移动①中铜丝可控制反应开始与停止 B．②中溶液先变浑浊后变澄清 C．③中酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性 D．将①中铜丝换成光亮的铁丝，则②、③中无明显现象 考点一 硫酸的工业制备 【例1】工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸,工业流程如下。 下列说法不正确的是 A．步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积，加快反应速率 B．步骤②增大氧气的用量可以提高的利用率 C．工业上常用水吸收制取 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐存储运输 解题要点 工业上接触法制硫酸的主要生产流程——分为三个阶段： 三步骤 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 沸腾炉 4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 接触氧化 O2 接触室 2SO2＋O22SO3 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4 【变式1-1】工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是 温度/ 不同压强下接触室中的平衡转化率/% 1MPa 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A．循环利用的物质是 B．吸收塔中表现吸水性 C．反应一段时间后，再向容器中充入含氧同位素的氧气，则最终存在二氧化硫和三氧化硫中 D．实际生产中，接触室中应采用温度，压强 【变式1-2】工业上常用硫黄或黄铁矿为原料来制备硫酸，工业流程如下。 (1)下列物质可以作为二氧化硫尾气吸收剂的是 。 A．浓硫酸    B．硫酸钠溶液    C．氢氧化钠溶液 (2)工业上有用硫酸铁溶液吸收二氧化硫，这体现了二氧化硫具有 。(填“氧化性”或“还原性”)。 (3)步骤②的化学方程式是 。 (4)下列说法不正确的是_____。 A．步骤①粉碎硫黄或黄铁矿可以增大接触面积，加快反应速率 B．可以用点燃法除去尾气中的 C．步骤③中M为水 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐存储运输 考点二 浓硫酸的性质 【例2】若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a-d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是 A．a处变蓝，说明是酸性氧化物 B．c处褪色，说明具有漂白性 C．试管底部可能会出现白色固体 D．铜丝和浓硫酸反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 解题要点 浓硫酸在化学反应中表现性质的判断 浓硫酸具有强酸性，又具有强氧化性，因此在化学反应中可表现氧化性或酸性，也可同时表现氧化性和酸性。 (1)若硫酸在生成物中以盐的形式存在，反应前后硫元素化合价不变，则只表现酸性。 (2)若硫酸在化学反应中全部被还原，生成物中无硫酸盐生成，则只表现氧化性。 (3)若硫酸在化学反应中硫元素化合价一部分降低生成了SO2，同时生成硫酸盐，则硫酸既表现酸性，又表现了氧化性。 【变式2-1】某化学兴趣小组用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取并完成相关物质的性质探究(不考虑水蒸气)。 【探究一】 (1)称取铁钉3.0g，粉碎后加入装有7.5mL浓硫酸的大试管中，加热，充分反应后得到溶液X并收集气体Y。 ①甲同学若要探究X溶液中是否存在，应选用 。 a.KSCN溶液和氯水　　b.酸性溶液    　c.KSCN溶液    d.NaOH溶液 ②乙同学用注射器取448mL(已换算为标准状况)气体Y，通入足量溴水中充分反应，然后加入足量溶液，经一系列操作后得到2.33g固体，则该固体物质的化学式为 。 【探究二】 根据上述实验中体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有和两种气体(气体在标准状况下的密度为)。设计下列实验(图中夹持类装置已省略，假设有关气体反应完全)进行探究。 (2)①若气体Y中含有，预测实验现象是 。 ②装置F的作用为 。 (3)为确认的存在，需在 添加一个盛有澄清石灰水的洗气瓶M。 a.A之前　　　    b.A~B间　　　    c.B~C间　　    d.C~D间 (4)请解释生成气体的原因： (用化学方程式表示)。 【探究三】 丁同学将Y气体分别通入下列两种溶液中： (5)试管①中的现象为紫红色褪去，写出该反应的离子反应方程式： 。 (6)试管②中没有观察到现象，此时向其中通入气体A，产生可溶于盐酸的白色沉淀，则A为 (填写化学式，下同)，白色沉淀为 。 【变式2-2】某研究小组用下列实验装置依次研究二氧化硫的漂白性、氧化性、还原性。回答下列问题： (1)实验室若使用Cu与浓硫酸反应来制取，则该反应的化学方程式为 。 (2)上述装置按气流从左至右，接口连接顺序为：h→a→b→ →g。 (3)C装置中现象为 。 (4)D装置的作用是 。 (5)B中溶液也可用 （填序号）代替。 a．NaCl溶液    b．碘水    c．浓硫酸    d．溶液 考点三 硫酸根离子的检验 【例3】下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ B Na2SO3固体加水溶解后，滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀 Na2SO3已变质 C 铁片插入浓HNO3中 无现象 铁片遇浓HNO3钝化，没发生化学变化 D 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色然后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 A．A B．B C．C D．D 解题要点 基本规律：硫酸根离子的检验方法 上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除CO、Ag＋等离子的干扰。 【变式3-1】下列实验操作、现象与结论均正确的是 选项 实验操作 现象结论 A 将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中 高锰酸钾溶液褪色 SO2具有漂白性 B 用玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯上灼烧 火焰呈黄色 溶液中一定含Na＋ C 先向某溶液中滴加少量Ba(NO3)2溶液，无明显现象，再滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 溶液中一定含Cl－ D 向某溶液中滴加适量稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水中 澄清的石灰水变浑浊 溶液中一定含 A．A B．B C．C D．D 【变式3-2】某无色透明溶液中可能大量含有、、、、、中的若干种，现对其进行如下实验： i：取少量该溶液，加入过量溶液，产生白色沉淀，过滤； ii：向i中所得沉淀中加入足量盐酸，沉淀全部溶解，并有无色气体生成； iii：向i中所得滤液中加入足量硝酸酸化后，再加入溶液，有白色沉淀生成。 回答下列问题： (1)无需实验即可推断溶液中一定不会大量存在的离子为 。 (2)通过实验i可知溶液中一定不会大量存在的离子为 。 (3)由实验ii可知溶液中一定不会大量存在的离子为 。 (4)由上述实验得到结论：该溶液一定大量存在的离子为 ，可能大量存在的离子为 。 (5)写出实验ii中沉淀溶解的离子方程式 。 基础达标 1．下列实验操作或装置及其相关说明均正确的是 选项 实验操作或装置 说明 A 该装置可用于实验室制氨气 B 该装置可以防倒吸 C 该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性 D 试管中可观察到铜丝变细，产生无色气体，溶液变绿 A．A B．B C．C D．D 2．价类二维图是研究元素化合物知识的重要工具，下图是某元素的价类二维图，其中c有漂白性，b呈黄色。下列说法正确的是 A．a与c的反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为2：1 B．常温下铝在e的浓溶液中不反应 C．由c最终形成的酸雨在一段时间后酸性会增强 D．a与过量的氧气反应生成d 3．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。 下列关于该过程的分析不正确的是 A．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 B．过程中只发生一个化学反应 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的强氧化性 D．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 4．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．化学与生产、生活密切相关。下列现象或事实、解释或原因错误的是 选项 现象或事实 解释或原因 A． 碳酸钡可用作“钡餐” 碳酸钡难溶于水 B． 氮化硅用作高温结构陶瓷 氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点 C． 二氧化硫可用作食品添加剂 二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化等作用 D． 常在食品包装袋中放入还原铁粉 防止食品氧化变质 A．A B．B C．C D．D 6．除去粗盐中的杂质、和，过程如下： 下列说法错误的是 A．溶解过程中要使用到玻璃棒 B．如果试剂②是溶液，试剂③只能是溶液 C．得到氯化钠固体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶 D．向滤液中加入盐酸是为了除去过量的氢氧化钠和碳酸钠 7．下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是 A．加入溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有 B．加入溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀消失，一定有 C．加入足量稀硝酸，无明显现象，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，一定有 D．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水，溶液浑浊，一定有 8．在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。 I．目前工业上主要采用接触法制备硫酸，其流程如下： (1)黄铁矿中硫元素的化合价为 ，将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为 。 II.硫酸的性质：某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物，利用下列装置进行了实验探究活动。 (2)请写出碳参与反应的化学方程式 。 (3)实验开始后，观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同？ (填“相同”或“不同”)。 (4)若D装置中溶液不褪色，E装置中溶液变浑浊，说明有 (填化学式)气体生成。实验过程中观察到 现象时，说明反应产物中还有H2生成。 (5)装置I中碱石灰的作用 。 9．硫酸是重要的化工原料。工业上以硫黄为原料制备硫酸的流程图如下： 根据上述流程回答下列问题： (1)硫磺 （填“难”或“易”）溶于水； (2)能使品红溶液褪色，体现了的 （填“还原性”或“漂白性”）； (3)实验室常用浓硫酸作为气体的干燥剂，表明浓硫酸具有 （填“吸水性”或“脱水性”）； (4)流程中→发生的反应为：。 ①此步骤中加入的作用是 （填“加快”或“减小”）反应速率； ②为提高的转化率，可采取的措施有 （填一条）。 10．完成下列问题。 (1)如图所示，实验室用铜与浓硫酸加热的方法来制备，并探究其化学性质。 ①试管①中铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为： 。 _______________________________________________________ 其中硫元素的化合价 (填“升高”或“降低”)，被 (填“氧化”或“还原”)。 ②若试管②中盛放品红试液，实验现象是 。 ③若试管②中盛放的是酸性高锰酸钾溶液，检验的是二氧化硫的 性(填“氧化性”、“还原性”)。 (2)浓硫酸具有：a．脱水性；b．酸性；c．强氧化性；d．吸水性；下列各项分别表现浓硫酸的什么性质，请将字母填于空白处： ①浓硫酸可干燥、 。 ②浓硫酸与铜共热，浓硫酸表现的性质是 。 ③浓硫酸使紫色石蕊试纸先变红后变黑 。 综合应用 11．实验室模拟制备亚硝酰硫酸()的反应装置如图所示。已知：亚硝酰硫酸溶于硫酸，遇水易分解。下列说法错误的是 A．装置A中应使用70%的浓硫酸 B．装置B、D中浓硫酸作用不同 C．装置C中反应为 D．D装置可以换为盛有碱石灰的干燥管 12．石墨烯铜复合材料的电导率高，韧性好，可用于制备高铁的“超级导线”。某化学小组用如下装置测定其中的碳含量(铜、碳以外的成分不与浓硫酸反应)。已知：实验前后，各通入一次，将装置中的气体全部赶入到U型管中。 下列说法不正确的是 A．可用足量的溶液代替溶液 B．若撤去盛装浓硫酸的洗气瓶，则测定的结果偏高 C．球型干燥管内碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入U型管 D．实验结束后，U型管增重mg，则碳含量为 13．铁的化合物有广泛的应用，如碳酸亚铁(FeCO3)可以作为补血剂，铁红可以作为颜料。工业上可以利用硫酸厂产生的烧渣(主要成分含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的工艺流程如图所示，下列说法正确的是 A．“酸溶”时，可将稀硫酸换成浓硫酸，以加快化学反应速率 B．“过滤”时，需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒 C．“滤渣”的主要成分为SiO2 D．制得的产品FeCO3可以长时间暴露在空气中 14．下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A SO2有漂白性 SO2可使溴水褪色 B SiO2有导电性 SiO2可用于制备光导纤维 C 浓硫酸有强氧化性 浓硫酸可用于干燥H2和CO D Fe3+有氧化性 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 A．A B．B C．C D．D 15．下列各组离子在溶液中一定能够大量共存的是 A．在强酸性溶液中：K+、、、Cl B．在含有大量OH-的溶液中：、Na+、Cl-、[Al(OH)4]- C．在含有大量的溶液中：Ba2+、Na+、Cu2+、Cl- D．在含有大量Fe2+的溶液中：OH-、Na+、Cl-、 16．化学与生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是 A．医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药俗称“钡餐”，其主要成分是硫酸钡 B．二氧化硫虽然有毒，但食物中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 C．高炉炼铁中，增加高炉高度，能使CO与铁矿石接触更充分，最终几乎能使CO完全转化为 D．王水能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解 17．下列实验操作、现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀掉，来制作需要的图案 还原性：Cu>Fe B 往明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶液中滴加Ba(OH)2至过量，先产生白色沉淀，后沉淀消失 Al(OH)3溶于强碱 C 往某无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含 D 往蔗糖中加入浓硫酸，固体变黑并膨胀，产生有刺激性气味的气体 浓H2SO4既有脱水性，又有强氧化性 A．A B．B C．C D．D 18．某化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检验，其中三次检验结果如下表所示，请回答下列问题。 检验次数 溶液中检验出的物质 第一次 KCl、K2SO4、Na2CO3、NH4Cl 第二次 NH4Cl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3 第三次 Na2SO4、NH4Cl、K2CO3、NaCl (1)三次检验结果中第 次检验结果不正确。 (2)检验时，为了确定溶液中是否存在SO、Cl-、CO，进行下列实验： ①向溶液中滴加HNO3溶液，其目的是检验CO，反应的离子方程式为： ； ②继续加入过量的HNO3溶液，其目的是 ； ③向溶液中滴加 (填化学式)溶液，其目的是检验SO； ④过滤，再向滤液中加入 (填化学式)溶液，其目的是 ，反应的离子方程式为： ； (3)为了确定K+的存在，写出K+鉴定的实验方法和现象： 。 19．I.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Ca2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白： (1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。 (2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是 。 (3)取(2)中的滤液，加入过量的碳酸钠溶液，出现白色沉淀，有关的离子方程式为 。 (4)原溶液可能大量共存的阴离子是_______(填字母)。 A．OH- B．SO C．NO D．Cl- II.有A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种，阴离子分别是NO、SO、Cl-、CO中的一种(离子在物质中不重复出现)。 ①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中，只有C盐的溶液呈蓝色； ②若向四支试管中分别加入盐酸，B盐的溶液有沉淀生成，D盐的溶液有无色无味的气体逸出。 回答下列问题： (5)A的化学式为 ，B的化学式为 。 (6)写出D与足量硫酸溶液反应的离子方程式 。 (7)写出A溶液中阴离子的检验方法 。 20．硫酸是一种重要的化工原料。浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O。某学习小组设计了如下图所示的实验。 请回答下列问题： (1)A装置发生的反应中，浓硫酸表现出 (填“吸水性”、“脱水性”或“强氧化性”)； (2)A装置中仪器a的名称是 ； (3)B中品红溶液褪色，证明A中反应的产物有 ； (4)C中新制氯水颜色变浅，请写出该反应的化学方程式： ； (5)若D中的品红溶液不褪色，E中产生10.0g白色沉淀，则A中至少生成CO2的体积为 L(标准状况)。 拓展培优 21．某小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的装置如图所示： 记录实验现象如表所示：． 试管 ① ② ③ 实验现象 铜完全溶解后，溶液仍为无色，有白雾、灰白掺杂的黑色固体产生 有大量白色沉淀产生 有少量白色沉淀产生 已知：浓硫酸的沸点约为338℃；实验中可能有、生成，都是难溶于水、难溶于稀硫酸的黑色固体。 下列关于实验操作或实验结论的叙述正确的是 A．为防止实验时压强过大，可将玻璃管拉出液面以上 B．为了检验试管①中的固体成分，实验结束后，取下试管①并向其中加入适量的水 C．试管②和③中白色沉淀的主要成分都是 D．用浓氨水吸收尾气防污染 22．已知：100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)；焦硫酸水溶液发生如下电离：H2S2O7(aq)=H+(aq)+ HS2O(aq)，HS2O (aq) H+(aq)+ S2O(aq)  K2=2.7×10-2.下列说法不正确的是 A．焦硫酸具有强氧化性 B．Na2S2O7水溶液显中性 C．98%的H2SO4可以表示为SO3•H2O D．焦硫酸与水反应的化学方程式：H2S2O7+H2O=2H2SO4 23．某固体样品可能含有NaNO3、NaHCO3、Na2SO3和Na2SO4。取少量样品进行如下实验：步骤①：将样品溶于水，得到澄清溶液；步骤②：向①的溶液中滴加过量稀盐酸，有气泡产生；步骤③：取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成。下列说法中正确的是 A．该固体样品中一定含有Na2SO4 B．该固体样品中一定含有NaHCO3 C．该固体样品不可能只含有Na2SO3 D．步骤②的试管口产生的气体一定是无色的 24．某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验，制备某气体并验证其性质。请回答下列问题： (1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸，圆底烧瓶盛装铜片。 ①装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②实验中，取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现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硫酸剩余。 a.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是 。 b.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填标号)。 A．铁粉 B．BaCl2溶液      C．银粉 D．NaHCO3溶液 (2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸，圆底烧瓶盛装木炭。 ①装置A中发生反应的化学方程式为 。 ②设计实验证明装置C中含有CO2时，所需的试剂有 (填标号)。 a.NaOH溶液    b.澄清石灰水     c.品红溶液    d.浓溴水    e.酸性KMnO4溶液 (3)若装置A中分液漏斗盛装浓盐酸，圆底烧瓶盛装MnO2粉末。 ①装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭止水夹K并移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是 。 ②D中品红溶液的现象为 ，加热试管时溶液的现象为 。 (4)装置D中试管口放置的棉花中浸了一种液体，可适用于(1)(2)(3)小题中实验，该液体是 。 25．化学小组同学依据化学反应Zn＋2H2SO4(浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O制取22.4 L(标准状况）SO2气体。取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓H2SO4充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。(F中为无水硫酸铜） 请回答下列问题： （1）装置A中添加液体的仪器名称为 ； 98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g/cm3）的物质的量浓度是 ； （2）装置B是为了吸收SO2，则不能选用下列试剂中的 （填序号）； A．NaOH溶液 B．浓H2SO4 C．KMnO4溶液 （3）装置D的作用是 ； （4）可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$