5.1 第2课时 硫酸硫酸根离子的检验-【重难点手册】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

第五章 化工生产中的重要非金属元素通 浓盐酸 止水夹 亚硫 酸钠 品红 饱和 饱和 酸性 Na SiO NaHCO,溶液 NaHSO,溶液 溶液 KMnO,溶液 溶液 C D E F B 第二课时 硫酸 硫酸根离子的检验 I 必备知识梳理 1110111111011111111111111101011110111111011111111011111100111111111011110111111 基础梳理 知识点( 1 硫酸的工业制法 敲黑板) 黄铁矿是自然界中存在的 方法 接触法 含硫矿石，是黄色固体，主要成 三种原料 硫黄或黄铁矿（主要成分为FS2)、空气、98.3%的浓硫酸 分是FeS2(二硫化亚铁)，硫元 ◆敲黑板。 素的化合价为一1价。 硫黄 或黄 燃烧 400500℃ 98.3%的浓 铁矿 SO. SO, 三个阶段 V,O,(催化剂) 硫酸吸收 H,SO, 空气 造气阶段 接触氧化 阶段 SO,吸收阶段→ S+0,点燃s0,(或 催化剂 SO+H2O=H2SO 三个反应 2s0,+0, 4FeS2+1102 高温 (用98.3%的浓硫酸 2S03 2Fe2 O3+8S02) 吸收) 诊考策询 三种设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 工业生产硫酸的相关注意事项 (1)矿石要粉碎→使燃烧更 98.3%的 充分。 浓硫酸 尾气 (2)炉气要净化→除去杂 经净化 催化剂 质，防止催化剂“中毒”。 (3)逆流热交换→用反应放 流程简图 S02、O 出的热量预热SO2和O2的混 黄铁矿 S02、O2 合气体。 →西生 矿渣 催化剂 (4)吸收用浓硫酸→用98.3% 硫酸 SO 的浓硫酸吸收SO3,若用水或稀 空气 沸腾炉 接触室 吸收塔 硫酸来吸收SO3,会形成大量酸 雾，不利于SO3的吸收」 ◆诊考策烟 11 重难点手册高中化学必修第二册RJ 例①（浙江选考题组合）下列有关接触法制硫酸的说法，正确 (5)“三废”需处理 的是()。 ①废气（尾气）：主要含有有 害气体SO2,通常用氨水吸收， A.接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或其他含硫矿石 再用硫酸处理。 B.用接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫 SO2 2NHa H2O= C.进人接触室之前的气流无须净化处理 (NH)2SO D.在吸收塔中宜用水或稀硫酸吸收三氧化硫以提高吸收速率 (NH)2SO3+H2SO,= 解析工业上一般以硫黄或其他含硫矿石（如黄铁矿）为原料来制备硫 (NH2SO+SO2+H2O 酸，A项正确；煅烧黄铁矿(FS2)只能得到二氧化硫，二氧化硫在接触室内 作意肥 制硫酸 ②废水：主要含有硫酸，可用 经催化氧化才能转化为三氧化硫，B项不正确；进入接触室的气体必须进行 石灰乳进行中和处理。 净化处理，避免杂质和矿尘使催化剂“中毒”以及水蒸气对设备和生产产生 Ca (OH)2+H2SO= 不良影响，C项不正确；用水或稀硫酸吸收三氧化硫会产生酸雾，影响三氧 CaS04+2H20 化硫的吸收，D项不正确。 ③废渣：可用于制砖。 答案A 知识点(2 硫酸的性质（酸性、吸水性、脱水性和难挥发性） 敲黑板⊙ 1.硫酸的酸性 (1)硫酸的物理性质 硫酸是一种二元强酸，其电离方程式为H2SO4一2H十SO。 纯硫酸是一种无色、油状、 (1)稀硫酸具有酸的通性，除了能与酸碱指示剂作用外，还能 黏稠的液体，沸点高，难挥发。 与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐等反应。如： 常用的浓硫酸：u=983%,0= 1.84g·cm3,c=18.4mdl.L1。 Zn+H2SO4一ZnSO4+H2个（实验室制取H2) (2)浓硫酸的稀释操作 Fe2O3十3H2SO4=Fe2(S04)3+3H2O(硫酸除铁锈) 将浓硫酸沿容器内壁缓缓加 FeS十H2SO4一FeSO4十H2S个（实验室制取H2S) 入水中，并用玻璃棒不断搅拌， (2)浓硫酸也表现出酸性，能与弱酸盐反应。如： 切不可向浓硫酸中加水稀释。 必须“酸入水”，不可“水入酸” Na2SO3十H2SO4(浓)一Na2SO4+SO2个十H2O(实验室制 (3)浓硫酸的腐蚀性 取SO2) 浓硫酸具有很强的腐蚀性， 2.浓硫酸的吸水性形成水合硫酸分子H2SO4·nHO,明显放热 在实验中应注意安全防护（腐蚀 类物质的标识如图所示)。如果 浓硫酸能够吸收存在于周围环境中的水分，这一性质叫做吸 不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立 水性。 气体、液体中的水或结晶水合物中的水 即用大量水冲洗，然后用3%~ 浓硫酸露置于空气中质量增加、浓度降低，浓硫酸可作气体干 5%的NaHCO3溶液冲洗。 燥剂，浓硫酸可使胆矾变白色等都是其吸水性的表现。◆敲黑板。 3.浓硫酸的脱水性 浓硫酸能把有机物（如蔗糖、纸张、棉布、木材等）中的氢、氧元 素按水的组成比(2：1)脱去，使有机物炭化，这一性质叫做脱水性。 记规律@ 例如，浓硫酸与蔗糖反应的实验操作、实验现象和实验解释如下： 浓硫酸的吸水性和脱水性 的区别：有水吸水（吸收真实存 ◆记规律回 12 第五章化工生产中的重要非金属元素： 实验操作 实验现象 实验解释 在的水)、无水脱水（将有机物中 的氢元素和氧元素按水的组成 先向盛有少量 C,HzO:(蔗糖)浓硫酸 12C+ 比脱去)，在表现脱水性的同时 蔗糖逐渐变黑，体积膨 蔗糖的烧杯中 胀，变成疏松多孔的海绵 11H,0、C+2H,S0,(浓)△ 往往还表现出强氧化性（与碳单 加入几滴水，然 状的物质，并放出有刺激 C02个+2SO2↑+2H20. 质反应) 后加入少量浓 性气味的气体 浓硫酸表现出吸水性、脱水性和 硫酸，快速搅拌 强氧化性 4.浓硫酸的难挥发性 硫酸是一种高沸点、难挥发的强酸，可用于制取易挥发的酸。 如实验室制取HCl,NaC1十H,SO,(浓)微热NaHSO,.十IC个或 2NaCI十H,S0,(浓)强热Na,S0,十2HCI◆（浓硫酸表现出难挥发 性和酸性)。 例②请回答下列问题。 (1)某同学设计如图所示的实验来比较稀硫酸与浓硫酸的性 质，请填写①~④处的实验现象。 火柴梗 浓硫酸 稀硫酸 CuS,·5H,O 诊考策如 ① ;② (1)实验室用硫酸制取 气体。 ③ ;④ 不能用稀硫酸和大理石反 (2)在如图所示的实验中，实验开始一段时间后，下列对观察 应来制取CO:Za/Fe」 2 到的现象描述错误的是 (填序号)。 稀硫酸FeS/ZnS,」 →H2S NaCl(s).CaF:(s.HCl.HF 饱和 酸 Na2SO3(s)、Cu(s)/△ →S0 块 硝酸钾 pH试纸 溶液 (2)实验室用浓硫酸干燥 气体。 浓硫酸 浓硫酸 浓硫酸 可干燥的气体有酸性气体 a.苹果块会 b.小试管内有 c.pH试纸 晶体析出 (如C02、SO2、CL2、HCl等)和中 干瘪 变红 性气体（如H2、O2、N2等）。 解析(1)浓硫酸具有吸水性和脱水性，使胆矾变白、火柴梗变黑；稀硫 不能干燥的气体有碱性气 酸不具有吸水性和脱水性，遇火柴梗无明显现象，能使胆矾溶解。(2)浓硫 体（如NH3)和强还原性气体 酸会吸收苹果、饱和KNO3溶液中的水分，使苹果块千瘪、少量KNO3晶体 (如H2S、HBr、HI等)。 析出，、b两项正确；浓硫酸虽然有酸性，但它还有脱水性，pH试纸在浓硫 酸中会被炭化而变黑，C项错误。◆诊考策。 答案(1)①变黑；②变白；③无明显现象；④形成蓝色溶液。(2)c。 13 重难点手册高中化学必修第二册RJ 知识点(3硫酸盐 敲黑板⊙ (1)矾：通常是指金属（如 硫酸盐 常见存在形式及俗称 主要用途 铜、铁、锌等)的含有结晶水的硫 CaSO4·2H2O(生石膏) 制作各种模型和医疗用的石 硫酸钙 酸盐，或由两种或两种以上的金 2CaSO4·H2O(熟石膏) 膏绷带；调节水泥的硬化速率 属硫酸盐（或铵盐）结合成的含 医疗上作“钡餐”，工业上作颜 结晶水的复盐，如胆矾、绿矾、明 硫酸钡 BaSO4(重晶石) 料，用于生产油漆、油墨和造 矾及皓矾(ZnS0,·7HO)等。 纸等 (2)生石膏与熟石膏的相互 转化： 硫酸亚铁 FeSO4·7H2O(绿矾) 制补血剂，生产净水剂和颜料 加热至150℃， 失水 CaSO4·2H2O= 硫酸铜 CuSO4·5H2O(胆矾、蓝矾) 制农药、镀铜液 与水混合成 (生石膏) 糊状，凝固 硫酸铝钾 KA1(S04)2·12H2O(明矾) 作净水剂 2CaS0.·H20。是化学变化 (熟石膏) ◆敲黑板 (3)硫酸钡不溶于水和酸， 知识点（④硫酸根离子的检验 且不容易被X射线透过，在医 疗上可被用作消化系统X射线 1.原理和试剂 检查的内服药剂，俗称“钡餐”。 依据Ba2+十SO?一BaSO4↓（白色）(BaSO4不溶于水和 碳酸钡不能用作“钡餐”，原 酸)，利用盐酸和BaCl2溶液来检验SO?。 因是BaCO3易溶于胃酸（主要 成分为HCI),且生成有毒的 2.实验操作 BaCL2,会引起中毒。 产生白结论待测液 记规律回 待测加足量稀盐酸无明显滴加BaC2溶液 色沉淀 含SO? 几种阴离子的检验 溶液 酸化 现象 排除Ag、C0%,S0%、S20g等 不产生白结论，待测液不 离子 使用的试剂 实验现象 离子的千扰 色沉淀 含S0 ①无色酚酞 ◆记规律回 试液； ①显红色； 例③（经典·全国卷Ⅲ）市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂 OH ②紫色石蕊②显蓝色； 试液； 质，选用下列试剂设计实验方案进行检验，请填写表中空格（已知 ③pH大于7 ③pH试纸 BaS2O3难溶于水)。 生成不溶于 AgNO3溶液、 试剂：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液。 稀硝酸的白 稀硝酸 色沉淀 实验步骤 现象 加盐酸无明 先加盐酸酸 显现象，加 ①取少量样品，加入除氧蒸馏水 ②固体完全溶解，得到无色澄清溶液 S02 化，再加BaCl BaCl2溶液后 溶液 有白色沉淀 ④ ③ 生成 有刺激性气味的气体产生 产生能使澄 ⑤静置， ⑥ 盐酸、澄清石清石灰水变 CO号 灰水 浑浊的无色 解析BaS2O3是白色沉淀，所以SO号对检验SO带来千扰，应先依 无味气体 据SO号能与酸反应的性质使SO完全转化，再检验SO,即先加入足量 盐酸使S2O?转化为S和SO2,再取上层清液，加BaCl2溶液以检验SO?。 14 第五章化工生产中的重要非金属元素 答案③加入过量稀盐酸。④出现淡黄色浑浊。⑤（吸）取上层清液于 诊考策淘 试管中，滴入BaC2溶液。⑥产生白色沉淀。◆诊考策。 NaCI和Na,SO4混合溶液中 易错点1检验离子时未排除干扰离子 CI、SO}的检验 猫 (1)检验SO?时试剂的选择。 先用Ba(NO3)2溶液检验 不能排除SO的千扰 严引入了S0 →不能用BaCl溶液 ①酸的选择：必须用稀盐酸酸化，不能用稀硝酸或稀硫酸酸化。 SO?,加至不再产生沉淀时，再 ②钡盐的选择：所用的钡盐不能是Ba(NO3)2,一般用BaCl2,因为在 取上层清液用AgNO3溶液检 酸性条件下，SO、HSO3、SO2等都会被溶液中的NO?氧化为SO。 验C1。 不能排除Ag的千扰 ③不能只加入BaCl2溶液或加入用盐酸酸化的BaCl2溶液。 纠错练1 一不能排除Ag、CO号，SO5等的千扰 向四支试管中分别加入少量 (2)检验C1时未排除CO?的千扰（应加稀硝酸）。 不同的无色溶液后进行如下操 (3)通过焰色试验检验K+时未排除Na+的千扰（应透过蓝色钻玻璃 作，其中结论正确的是( )。 观察)。 选项 操作和现象 结论 (4)检验含Fe3+、Fe2+的混合溶液中的Fe2+时，未排除Fe3+的千扰， 向溶液中先滴加 仍用先加KSCN溶液，再加氯水的方法进行检验，应该用酸性KMnO4溶 稀硝酸，再滴加原溶液中 A Ba(NO3)2溶液，有SO 液或K[Fe(CN)]溶液检验。 产生白色沉淀 (⑤)检验溶液中的NH吐时未考虑溶液浓度和反应条件（若加入稀碱 向溶液中滴加氯 水和CC14,振荡、原溶液中 溶液且不加热，则溶液中虽有NH但不产生NH3),应当用浓碱溶液并 静置，下层液体呈有I 加热。 紫色 用洁净的铂丝藤原溶液中 知识点⑤用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子（粗盐 取溶液进行焰色有Na, 试验，火焰呈黄色无K+ 的提纯) 向溶液中滴加稀 经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫 NaOH溶液，将湿 原溶液中 D 润的红色石蕊试 酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质，可按照下表所示顺序加入试剂除杂。 无NH 纸置于试管口，试 敲黑板因 纸不变蓝 杂质 加入的试剂 离子方程式 敲黑板⊙ 硫酸盐(SO) 稍过量的BaCl2溶液 Ba2++SO=BaSO (1)粗盐提纯包含两个方 面：一是通过物理方法（溶解、过 MgCl2 (Mg?+) 稍过量的NaOH溶液 Mg2++20H--Mg(OH)2 滤等)除去不溶性杂质（如泥 沙)；二是通过化学方法和物理 Ca2++CO-CaCO3 CaClz (Ca2+) 稍过量的Na2CO3溶液 方法除去可溶性杂质。 Ba2++CO =BaCO3 (2)在设计除去杂质的实验 方案时，要考虑所加试剂的种 除杂试剂引入 盐酸（中和至溶液 OH-+H+-H2O 类、顺序和用量。为使杂质离子 的OH、COg 呈中性或弱酸性) CO号+2Ht-CO2个+H2O 完全除去，除杂试剂应过量，但 过量的除杂试剂又会引入其他 例④为了除去某食盐中的硫酸钠、碳酸氢钠杂质，某同学设 离子，必须在后续操作中除去。 计了如下实验方案： 15 重难点手册高中化学必修第二册RJ ③ ③ 过量BaCL,过量Na,CO 溶液 溶液 ① ④ NaCl 加热 溶解 Na SO 残留物 溶液 悬浊液 过滤 NaHCO ⑤ 加热 纯净的 煮沸 NaCI溶液 滤液 (1)操作①中盛放药品可选用 (填仪器名称)。 诊考策面 (2)操作②不用Ba(NO3)2溶液的理由是 粗盐提纯中有关试剂的作用 和加入顺序 (1)Na2CO3溶液的作用 (3)进行操作②后，判断SO?已除尽的方法是 一是除去Ca+,二是除去 加入的过量的Ba+,所以 (4)操作③的目的是 加入BaCl2溶 NaCO3溶液一定要在BaCl2溶 液后不先过滤然后再加入Na2CO3溶液的理由是 液之后加入。 (5)此设计方案是否严密？请说明理由： (2)盐酸的作用 盐酸的作用是除去过量的 若不严密，应做什么改进？ C0?、OH,所以盐酸应在过 (若方案严密，则此空不答)。 滤操作后加入。 (3)加入试剂（均为溶液）及 解析将混合物放在坩埚中加热，得到的残留物为NaCL、Na2SO4、 实验操作的合理顺序如下： Na2CO3的混合物，溶解后加入过量的BaC2溶液可以除去溶液中的SO?、 BaCl2→Na2CO3→NaOH CO?,然后加入过量的Na2CO3溶液除去过量的Ba+,过滤，除去沉淀后， (均过量) 向滤液中加入稍过量的盐酸除去溶液中过量的CO?;如果用Ba(NO3)2溶 BaCl2→NaOH→Naz CO3 过酒 液代替BaCl2溶液，会引入新的杂质NO3。 (均过量) 答案(1)坩埚。(2)会引入NO。(3)取操作②后少量上层清液 NaOH→BaCl2→Na2COg NaO日流液（均过量） 于洁净的试管中，向试管中滴加BaCL2溶液，若无沉淀产生，则说明SO?已 “不定序” 加适量盐酸至蒸发 除尽。(4)除去过量的Ba+;可减少过滤次数。(5)不严密，煮沸并不 溶流呈中性或弱酸性蜡高精盐 能将操作③中过量的Na2CO3除去；在操作④之后应先向滤液中加入稍过 量的盐酸除去过量的Na2CO3,然后再加热煮沸，除去HCI,得到纯净的 NaCl溶液。 ◆诊考策进 重难拓展 重难点（①浓硫酸的强氧化性 1.与金属的反应 敲黑板⊙ 浓硫酸具有很强的氧化性，能氧化大多数金属单质。·敲黑板。 (1)浓硫酸与金属反应的通 (1)常温下，浓硫酸能使铁、铝表面快速生成致密的氧化物薄 式可以表示为：金属十HSO,(浓) 膜而阻止酸与内层金属的进一步反应。这种现象称为金属的钝 16 第五章化工生产中的重要非金属元素 化。常温下可用铁、铝制容器盛装浓硫酸。 →高价金属硫酸盐十SO2个十 (2)加热条件下，浓硫酸能与铜反应。 H2O 写化学方程式时，注意不要漏 可拉动的铜丝 掉“浓”“△”、“↑”；写离子方 吸收多余的 浸有NaOH sO,防止 程式时，注意浓硫酸不能拆写 为离子形式 实验 浓 溶液的棉团 污染空气 (2)浓硫酸在与金属的反应 操作 品红 紫色石 溶液 蕊试液 中既表现强氧化性又表现酸性， 在与非金属的反应中只表现强 氧化性。 ①不加热，无明显变化； ②加热后，铜丝表面有气泡产生，b试管中的品红溶液褪色，c试管 实验 中的紫色石蕊试液变为红色； 防易错夕 现象 ③向上拉铜丝，终止反应，试管a中溶液不呈蓝色，可能出现白色固 (1)钝化发生了化学反应， 体（是无水CuSO4),冷却后把试管a中的物质慢慢倒入盛有水的烧 钝化是化学变化。加热时，Fe、 杯中，溶液呈蓝色◆防易错可 A1与浓硫酸或浓硝酸都可以进 一步发生反应。 实验 浓硫酸表现强氧化性（生成SO2)和酸性（生成硫酸盐）：Cu十 (2)不能通过直接向浓硫酸 结论 2H,S0,(浓)△CuS04+S0,个+2H,0 与铜反应后的试管中加水并观 2.与非金属的反应 察溶液颜色来验证CuSO4的生 成，因为试管中还有剩余的浓 加热条件下，浓硫酸能氧化碳、硫、磷等非金属单质。如C十 硫酸。 2H,S0,(浓)△C0,◆+2S02个+2H,0。 3.与部分还原性化合物的反应 拓考点@ 如H2S十H2S04(浓)一SV十SO2十2H2O。◆扬考点@ H2S→S,S是氧化产物 酸的氧化性和氧化性酸 H2S04→S02,S02是还原产物 酸的氧化性是指酸在水溶 例①(2025·北京八十中期中)某实验小组欲探究不同金属 液里电离出的H+体现的氧化 和浓硫酸的反应。向三等份同浓度的浓硫酸中分别加人大小相同 性，是H得到电子的性质。只 的不同金属片，加热，用生成的气体进行表中实验操作并记录实验 有H中体现氧化性的酸称为非 现象。 氧化性酸，如盐酸、稀硫酸、 CHCOOH等。 实验现象 实验操作 氧化性酸是指由于分子或 金属为铜 金属为锌 金属为铝 酸根离子易得到电子而具有强 点燃 不燃烧 燃烧 燃烧 氧化性的酸，如浓硫酸、硝酸、次 通入酸性KMnO4溶液中 褪色 褪色 褪色 氯酸等。在反应中，氧化性酸的 分子或酸根离子得到电子被还 通入CuSO4溶液中 无明显变化 无明显变化 出现黑色沉淀 原，还原产物不是H2,如H2SO。 通入品红溶液中 褪色 褪色 不褪色 (浓)→SO2、HNO,→NO2或 下列说法不正确的是( )。 NO、HClO-→CI。 A.加入铜片的实验中，使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2 17 重难点手册高中化学必修第二册RJ B.加入铝片的实验中，出现黑色沉淀的反应是 $$C u ^ { 2 + } + S ^ { 2 - } =$$ 记方法@ CuS↓ 鉴别浓硫酸和稀硫酸的简便方法 C.加入锌片的实验中，生成的气体一定是混合气体 现有两支质量相同的试管， D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属的活动性强弱有关 分别盛有相同体积的浓硫酸和稀 硫酸，可用如表所示方法鉴别。 解析加入铜片的实验中，生成的气体能使酸性 $$K M n O _ { 4 }$$ 溶液褪色、使 品红溶液褪色、不可燃，则该气体具有还原性、漂白性，故该气体是 $$S O _ { 2 } ， A$$ 项 利用的 方法 现象及结论 性质 正确；加入铝片的实验中，气体能使酸性 $$K M n O _ { 4 }$$ 溶液褪色、能与 $$C u S O _ { 4 }$$ 溶 油状黏稠液体 观察 液产生黑色沉淀、不能使品红溶液褪色，则气体中含有 $$H _ { 2 } S ，$$ ，不含 $$S O _ { 2 } ， H _ { 2 } S$$ 为浓硫酸，水状 状态 与 $$C u S O _ { 4 }$$ 溶液反应的离子方程式是 $$H _ { 2 } S + C u ^ { 2 + } \xlongequal { \quad } { \quad } C u S \downarrow + 2 H ^ { + } ， B$$ 项不正 液体是稀硫酸 物理性质 质量较大的为 确；加入锌片的实验中，气体能使酸性 $$K M n O _ { 4 }$$ 溶液褪色、使品红溶液褪色， 称质量 浓硫酸 则气体中含 $$S O _ { 2 } ，$$ ，f $$S O _ { 2 }$$ 不可燃，而锌片与浓硫酸反应产生的气体具有可燃 加水 稀释后明显放 性且不能与 $$C u S O _ { 4 }$$ 溶液产生黑色沉淀，则生成的气体中含有另一种气体 稀释 热的为浓硫酸 浓硫酸的 使胆矾变白的 吸水性 (猜测是 $${ H _ { 2 } } \right)$$ ，即生成的气体一定是混合气体，C项正确；结合上述分析可 加胆矾 为浓硫酸 知，金属与浓硫酸反应的还原产物与金属的活动性强弱有关，D项正确。 使白纸变黑的 浓硫酸的 写字法 答案B 记方法@ 为浓硫酸 脱水性 加入铁片无明 易错点2 对铜、锌等金属与浓硫酸的反应理解错误 浓硫酸的 钝化法 显现象的为浓 强氧化性 (1)误认为 Cu 与浓硫酸反应会产生 $$H _ { 2 } ， 和 H _ { 2 } S O _ { 4 }$$ ( $$\right) + C u \xlongequal { \triangle } { \quad }$$ 硫酸 $$C u S O _ { 4 } + H _ { 2 } \uparrow \left( X \right)$$ (2)书写化学方程式时，未将“浓”“ △' ”“个”标示完整，或者出现配平 错误。 (3)不理解铜与浓硫酸反应的实验中开始时铜丝(片)表面出现黑色 纠错练2 固体的现象。 32.5g锌与 50 mL浓度为 出现黑色固体是因为生成了 $$C u S 、 C u _ { 2 } S$$ 等，后续可能会被氧化而逐 $$1 8 . 4 m o l \cdot { L ^ { - 1 } }$$ 的浓硫酸充分反 渐减少。 应，锌完全反应，同时收集到 (4)不理解铜与浓硫酸反应后试管内出现白色固体的现象。 VL标准状况下的气体。将反应 试管中的白色固体是无水 $$C u S O _ { 4 } ，$$ ，由于 $$H _ { 2 } S O _ { 4 }$$ 的浓度大，生成的 后的溶液稀释到 500mL， ，测得溶 $$C u S O _ { 4 }$$ 难以溶解而析出。 液中 $$H ^ { + }$$ 的浓度为 $$0 . 0 8 m o l \cdot { L ^ { - 1 } }$$ (5)对 Cu 与浓硫酸反应的定量关系理解错误。 下列说法不正确的是()。 足量铜片和 $$a m L b m o l \cdot { L ^ { - 1 } }$$ 浓硫酸反应，产生 $$S O _ { 2 }$$ 的物质的量小 A.反应中转移1mol电子 B.V=11.2 $$\frac { 1 } { 2 } a b \times { 1 0 ^ { - 3 } } m o l 。$$ 。因为随着反应的进行，硫酸变稀而导致反应停止， Cu C.稀释后的溶液中 $$S O _ { 4 } ^ { 2 - }$$ 和 $$H _ { 2 } S O _ { 4 }$$ 均有剩余。 的浓度为 $$1 m o l \cdot { L ^ { - 1 } }$$ (t 6)对 Zn 与浓硫酸的反应理解错误且不会进行定量计算。 D.生成的气体中 $$S O _ { 2 }$$ 与 浓硫酸与足量金属锌反应，开始时产生 $$S O _ { 2 } ，$$ ，硫酸浓度变小后反应并 $$H _ { 2 }$$ 的体积之比为 4：1 不停止，气体(还原)产物变为 $$H _ { 2 } ， Z n$$ 失去的电子数等于生成 $$S O _ { 2 }$$ 和 $$H _ { 2 }$$ 所得到的电子总数， $$2 n \left( Z n \right) _ { 3 } \xlongequal { \quad } { \quad } 2 n \left( S O _ { 2 } \right) + 2 n \left( H _ { 2 } \right)$$ ，即 $$n \left( Z n \right) _ { 3 } 和 =$$ $$n \left( S O _ { 2 } \right) + n \left( H _ { 2 } \right) 。$$ 18 第五章化工生产中的重要非金属元素 关键能力提升 题型(1 与工业生产有关的多步反应的 (2)在进行多步反应计算时，将原料中有效成 计算 分的质量分数、中间步骤的所有损失计入初始反应 例I[深挖教材，教材P10T7]某工厂使用 物（原料）的损失。实际用于转化为产物的原料的 的煤中硫的质量分数为0.64%，该工厂每天燃 质量为： 烧这种煤100t,试计算： mt×a%Xb%×(1-c%)。 (矿石质量)（纯度）（转化率） (损失率) (1)如果煤中的硫全部转化为SO2,该工 厂每天产生SO2的质量及这些SO2在标准状 跟踪练①请回答下列问题： 况下的体积。 (1)生产H2SO4质量分数为98%的硫酸 (2)如果把产生的SO2全部用来生产硫 1000t,如果S的利用率为95%，需消耗硫黄 酸，理论上每年（按365天计）可得到98%（质 to 量分数)的浓硫酸的质量。 (2)燃烧1t含硫质量分数为48%的黄铁 深挖教材 矿矿石，理论上能生产 tH2SO4质量 应用守恒法和关系式法进行计算 分数为98%的硫酸（设还有质量分数为1.5% 化工生产中的多步反应计算在高考中考查的 的硫留在炉渣里)。 不多，但这类题要应用守恒法、关系式法进行分析 实验事实与硫酸性质的对应 计算，“守恒”是重要的化学学科思想，关系式法以 题型2 关系的判断 守恒法为依据，是进行多步反应相关计算的有效方 法，在测定物质的组成、含量等情境题（如滴定计 例2[深挖教材，教材P10T3]下列事实与 算)中应用普遍，所以这类题还是具有深挖价值的。 括号中浓硫酸性质的对应关系正确的是 ( 解析(1)m(S02)=100×10g×0.64%÷ )。 32g·mol1×64g·mol1=1.28×10g, A.空气中敞口久置的浓硫酸质量增大（挥 V(S02)=100×10g×0.64%÷32g·mol-1× 发性) 22.4L·mol-1=4.48×105L。 B.浓硫酸在加热条件下与铜反应（脱水性） (2)设每天可得到H2SO4的质量为x。 C.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑（氧 S02 H2 SO 化性) 64 98 D.浓硫酸可用来干燥某些气体（吸水性） 1.28×10°g 深挖教材 x=1.28×10g×98÷64=1.96×105g。 硫酸性质的判断 365天可得到98%的浓硫酸的质量为365×1.96× 浓硫酸的特性多，浓硫酸的吸水性、脱水性和 10g÷98%=7.3×103g。 强氧化性是考查重点。判断实验事实与物质性质 答案(1)1.28×106g;4.48×105L。 (2)7.3× 103g 的对应关系是辨识物质性质的一种方式，有助于形 成物质的性质决定用途的学科观念。 名师支招 (1)对于多步反应，不应逐步计算，应由化学方程 解析A项对应的性质是吸水性，B项对应的性质 式或原子守恒找出关系式，再依据关系式进行计算。 是强氧化性和酸性，C项对应的性质是脱水性，D项对 19 重难点手册高中化学必修第二册R 应的性质是吸水性。 饱和氯化 答案D 铵溶液 弹簧夹： 浓硫酸弹簧夹b Cuo 碱石灰 名师支招 硫酸的性质与实验事实或应用的对应关系 浓硫酸 (1)酸性：稀硫酸体现酸性；浓硫酸发生非氧化 还原反应，生成硫酸盐和弱酸时体现酸性，如浓硫酸 B C D E G H 与磷酸盐反应制磷酸、与亚硫酸盐反应制SO2等。 (I)装置A为制备氮气的装置，其中导管a (2)酸性和难挥发性：浓硫酸发生非氧化还原反应， 的作用是 生成硫酸盐和易挥发的酸(HCl、HNO3、CH3COOH (2)装置B中加入5.0g锌粉，通过分液漏 等)时体现酸性和难挥发性。 斗加入浓硫酸，产生的气体能使品红溶液褪 (3)吸水性：浓硫酸使胆矾变白、作气体干燥剂、 色，产生该气体的反应的化学方程式为 滴入浓盐酸中制取HCI、露置变稀均体现吸水性。 该反应中浓硫酸 (4)脱水性：浓硫酸使有机物炭化变黑，体现脱 体现的性质有 水性。若继续与碳单质反应，则体现脱水性和强氧 (3)实验开始时，应先点燃装置 化性。 (填“A”或“F”)的酒精灯，目的是 (5)强氧化性： 只体现强氧化性全部被还原为SO2,如与C、 (4)装置D中装有足量NaOH溶液，装置 H2S、HBr等反应 浓硫酸 体现酸性和 生成硫酸盐和SO2,部分被 F中黑色固体变成红色，假设不考虑装置C对 强氧化性 还原，如与Cu、FeO等反应 气体的影响，且通过装置F的气体全部参加反 跟踪练②某同学根据铜与浓硫 ▣▣ 应，称量装置D和G增加的质量分别为1.92g 酸的反应，设计如图所示装置探究与验 和0.54g,则剩余锌的质量为 g ▣湿 视频微课 证锌与浓硫酸反应的产物（部分加热和 (5)装置H中碱石灰的作用是 夹持装置略)。 第三课时 不同价态含硫物质的转化 必备知识梳理 基础梳理 知识点( 自然界中硫的存在和转化 敲黑板⊙ 1.自然界中硫的存在 几种非金属元素在自然界 中的存在形式 硫化物黄铁矿(FeS人、黄铜矿(CuFeS,)等 (1)只存在化合态：卤素 火山口 附近或 游离态 化合态硫酸盐 石膏(CaS0,·2H,O) (F、Cl、Br、ID、硅、磷等。 地壳的 0 芒硝(Na,SO,·10H,O)等 (2)既存在游离态也存在化 岩层中 有机物 蛋白质等 ◆敲黑板为 合态：碳、氨、氧、硫等。 2.自然界中硫的转化 硫元素广泛存在于自然界 中，是植物生长不可缺少的元 (1)岩层深处、海底（无氧环境）：硫元素与金属元素形成的化 20翻重难点手册高中化学必修第二册RJ 纠错练与跟踪练 第五章化工生产中的重要非金属元素 第一节硫及其化合物 第一课时硫和二氧化硫 【必备知识梳理】 [纠错练1]D[6种物质均可由化合反应直接制得， 反应依次为2FeCl,+Fe一3FeCl2、NaOH+A1(OH) -Na[A1(OH)4]、Na2SO3+SO2+H2O一 2 NaHSO3、4Fe(OH)2+O2+2H2O-4Fe(OH)3、 Na,0+C0,=NaC0,2S0,+0,催化剂2S0,] [纠错练2]B[SO2能使溴水和酸性KMnO4溶液 褪色是因为SO2具有还原性，A项错误；SO2与有 色物质化合而使红墨水褪色，漂白粉和Na2O2将有 色物质氧化而使红墨水褪色，活性炭吸附有色物质 而使红墨水褪色，C项错误；氯水会使pH试纸先变 红后褪色，不能用pH试纸测定氯水的pH,但可以 用pH试纸测定SO2的水溶液的pH,D项错误。] [纠错练3]D[SO2使品红溶液和酸性KMnO4溶 液褪色，分别体现其漂白性和还原性，A项正确； SO3能与NaHSO3溶液反应产生SO2,而SO2在 饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小，B项正确； SO2与FeCl3溶液、溴水发生反应SO2十2Fe3+十 2H20-SO+2Fe2++4H+、S02+Br2+2H2O 一SO+2Br+4H+,溶液的酸性均增强，C项正 确；将少量SO2通入NaClO溶液中，会发生氧化还 原反应ClO+S02+H2O=C1+SO+2H+, H+又与（过量的）CIO结合，反应的离子方程式为 3C1O+SO2+H2O=CI +SO+2HCIO,D 不正确。] 【关键能力提升】 [跟踪练1](1)①⑤⑦。(2)C→B→E→D→F;装 置D中品红溶液不褪色，装置F中产生白色沉淀。 [(1)S02和CO2均可使澄清石灰水变浑浊，SO2和 CO2均不与BaC2溶液反应，SO2和CO2均可使湿 182 参考答案与提示 润的蓝色石蕊试纸变红，所以①⑤⑦不能鉴别SO2 和CO2。(2)装置A产生SO2,装置C吸收SO,2中 HCI的同时产生SO2(SO2在饱和NaHSO3溶液中 溶解度很小)，之后通过装置B吸收SO2、产生 CO2,装置B后连接盛酸性KMnO4溶液和品红溶 液的装置E和D,目的是吸收SO2和确认SO2被 吸收完全，最后将气体通入Na2SiO3溶液，依据有 白色沉淀产生这一现象证明酸性：H2CO3> H,SiO3,由此说明酸性：HCl>H2SO3>H,CO3> H2SiO3。] 第二课时硫酸硫酸根离子的检验 【必备知识梳理】 [纠错练1]B[A项，原溶液中可能有SO?而没 有SO;B项，下层液体呈紫色说明生成了12，则原 溶液中有厂，正确；C项，未透过蓝色钴玻璃观察， 不能判断原溶液中没有K;D项，原溶液中可能含 有NH,发生反应NH+OH一NH·H2O,因 加入的是稀NaOH溶液且未加热，故没有NH3逸 出而导致湿润的红色石蕊试纸不变蓝。] [纠错练2]C[32.5g即0.5 mol Zn完全反应，消 耗的H2SO4的物质的量为18.4mol·L1×0.05L -号×0.08mol·L1×0.5L=0.9mol.若zm 与H2SO4只发生反应Zn+2H2SO4(浓)一ZnSO4 假设法 +S02个+2H2O,则0.5 mol Zn需消耗1mol H2SO4,实际消耗0.9molH2SO4,说明随反应进 行，H2SO4浓度减小后发生反应Zn+H2SO4= ZnSO4+H2个，生成的气体是SO2和H2的混合气 体。0.5 mol Zn完全反应，故反应中转移1mol电 子，A项正确；设生成SO2、H2的物质的量分别是 x、y,根据得失电子守恒，可得关系式2x十2y= 1mol,根据两个反应中物质转化关系可知2x十y= 0.9mol,解得x=0.4mol,y=0.1mol,则生成的 消耗的H2SO4共0.9mol 气体的物质的量共0.5mol,标准状况下V=11.2, B项正确；反应前n(H2SO)=0.92mol,反应生成 0.4 mol SO2使SO减少了0.4mol,所以稀释后的 溶液中n(S0)=0.92mol-0.4mol=0.52mol, c(S0%)=0.52mol-1.04mol·L,C项不正 0.5L 确；V(SO2):V(H2)=n(SO2):n(H2)=4:1, D项正确。] 【关键能力提升】 [跟踪练1](1)336.8。(2)1.48。 [(1)设需消耗硫黄xt,则有： S 1 H2SO 32 98 x tX95% 1000t×98% 32:98=(xtX95%):(1000tX98%),解得x≈ 336.8。 (2)设可生产xt质量分数为98%的硫酸，则有： 0 H,SO 32 98 1t×48%×(1-1.5%) xt×98% 32:98-(1t×0.48×0.985):(xt×0.98),解得 x≈1.48。 [跟踪练2](1)平衡压强，使分液漏斗内的饱和氯化 铵溶液顺利流下。 (2)Zn+2H2SO4(浓)一ZnSO4+SO2个+2H2O;酸 性、强氧化性。 (3)A;排尽装置中的空气，防止干扰实验（或发生爆炸）。 (4)1.1。 (5)防止空气中水蒸气进入装置G,对实验产生干扰。 装置分析 装置A制备氨气，目的是排尽装置内的空气，防 止干扰实验（或发生爆炸）；装置B为发生装置；装 锌与浓硫酸及应 置C用于检验锌与浓硫酸发生反应产生的SO2; 浓硫酸体现强氧化性和酸性 装置D中装足量NaOH溶液，用于除去SO2;装置 E中浓硫酸用于干燥氢气；装置B中硫酸浓度变低 浓硫酸体现吸水性 硫酸体现酸性√ 后与锌反应产生H2,装置F中H2和CuO反应生 纠错练与跟踪练参考答案与提示排 成Cu和H2O;装置G中浓硫酸吸收装置F中生成 的水；装置H中碱石灰吸收空气中的水，防止空气 :中的水蒸气进入装置G,干扰实验。 [(4)装置F中生成0.54gH2O,消耗氢气的物质的 量为0.03mol,装置B中发生反应Zn十2HSO4(浓) -ZnSO+SO2+2H2O,Zn+H2 SO=ZnSO+ H2个，生成1.92gSO2所消耗锌的物质的量为 0.03mol,生成0.03molH2所消耗锌的物质的量 为0.O3mol,所以装置B中消耗锌的物质的量为 0.06mol,质量为3.9g,剩余锌的质量为1.1g。] 第三课时不同价态含硫物质的转化 【必备知识梳理】 [纠错练1](1)1；16；8；5；16；4。 (2)S2O+02+H20=2SO+2H+。 (3)2Mn2++5S2O8+8H20=2MnO4+10S02 +16H+。 【关键能力提升】 [跟踪练1](1)4FeS,十150，+2H,0细菌4Fe+十 8SO?+4H+。 (2)Na2C03+2Na2S+4SO2-3Na2S2O3+C02。 (3)Cr2O%+3HS03+5H+=2Cr3++3S0?+ 4H20。 第二节氮及其化合物 第一课时氨气和氨氧化物 【必备知识梳理】 [纠错练1]A[由3NO2+H2O一2HNO3+NO 可知，3 mol NO.2与HzO完全反应，转移的电子数 为2NA,A项不正确；混合气体中N、O原子数之比 为1：2，质量比为14：32，则46g混合气体中有 3N,个原子，ag混合气体中原子数为治N,B项 正确；NO2与H2O反应生成HNO3,HNO3和Br2 均可将I厂氧化为I2,C项正确；NO中混入足量空 气后加水振荡，发生反应4NO+3O2+2H2O一 4HNO3,D项正确。] 【关键能力提升】 [跟踪练1]8.5或12。[先将10mLNO2转化为 183