第5章 第1节 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用Word（人教版）

本讲义聚焦高中化学“硫酸及硫酸根离子的检验”核心内容，系统梳理硫酸的工业制备（原料、三阶段反应）、性质（稀硫酸通性，浓硫酸吸水性、脱水性、强氧化性）、常见硫酸盐用途，以及硫酸根离子的检验流程（排除干扰、沉淀反应），构建从物质制备到性质应用再到离子检验的完整知识支架。 该资料以实验探究为核心，通过“黑面包”实验、铜与浓硫酸反应等现象分析，培养学生科学探究与实践能力，结合对比（吸水性与脱水性）、推理（离子检验干扰排除）等科学思维方法。课中辅助教师演示实验教学，课后通过典例解析和习题帮助学生巩固知识，查漏补缺，体现严谨求实的科学态度。

第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 课程 标准 1.了解硫酸的性质，特别是浓硫酸的物理性质和化学性质，能结合具体化学实验认识浓硫酸的性质。 2.了解硫酸根离子的检验方法 分点突破（一）　硫酸 1.硫酸的工业应用及制备 （1）硫酸的用途 ①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。 ②用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、做　干燥剂　等。 （2）硫酸的工业制备 ①三种原料：　硫黄或黄铁矿（FeS2）、空气、98.3％的浓硫酸　。 ②三个阶段（写出下列阶段的化学方程式） a.二氧化硫的制取和净化：　4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2　。 b.SO2氧化成SO3：　2SO2＋O22SO3　。 c.三氧化硫的吸收和硫酸的生成：　SO3＋H2OH2SO4　。 2.稀硫酸的性质 硫酸是强酸，具有酸的通性 3.浓硫酸的特性 （1）吸水性 浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，常用做　干燥剂　。 （2）脱水性 浓硫酸能将有机物中的　氢和氧　按水的组成比脱去。 【实验探究】 “黑面包”实验 实验现象：向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌，可观察到蔗糖变　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。 （3）吸水性与脱水性的比较 4.浓硫酸的强氧化性 （1）浓硫酸与Cu反应 实验 操作 实验 现象 a试管中铜丝表面　变黑　； b试管中的溶液　有气泡冒出，逐渐变为无色　； 冷却后将a试管里的物质慢慢倒入水中，　溶液呈蓝色　 实验结论 在反应中，浓硫酸体现　强氧化性和酸性　 化学方程式 Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O （2）浓硫酸与非金属（如C、S等）反应，如木炭与浓硫酸反应的化学方程式为　C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　。 结论：浓硫酸具有很强的氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 （3）浓硫酸强氧化性的体现 反应物 变化或反应 表现性质 活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性 加热时，反应生成硫酸盐、H2O和SO2 强氧化性和酸性 锌等其他活泼金属 与浓硫酸反应时，开始产生SO2，金属过量时产生H2 较不活泼金属（如：铜、银等） 金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O 碳、硫、磷等非金属 非金属单质＋浓硫酸高价态氧化物或含氧酸＋SO2↑＋H2O 强氧 化性 还原性物质 能将还原性物质（如Fe2＋、H2S、HI）氧化，如：H2S＋H2SO4（浓）S↓＋SO2↑＋2H2O 提醒 （1）浓硫酸强氧化性的本质是H2SO4分子中，＋6价硫显示强氧化性，得电子被还原为低价含硫物质，即使与较活泼的金属反应也不能产生H2，即氧化性：酸根部分＞氢部分。 （2）稀硫酸氧化性是溶液中的H＋显示氧化性，H＋氧化性较弱，只与较活泼的金属反应，被还原生成H2，即氧化性：H＋＞S。 （3）铁、铝遇浓硫酸“钝化”不代表金属与酸不反应，而是在金属表面形成一层氧化物，阻止了反应的进一步发生。 5.几种常见的硫酸盐 硫酸盐 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铜 存在 形式 自然界中的硫酸钙常以石膏（　CaSO4·2H2O　）的形式存在 自然界中的硫酸钡以重晶石（BaSO4）的形式存在 － 性质 及 变化 石膏被加热到150 ℃时，会失去所含大部分结晶水而变成熟石膏（2CaSO4·H2O） 既不溶于水也不溶于酸，且不容易被X射线透过 白色粉末，结合水会变成蓝色晶体，俗称　胆矾　（CuSO4·5H2O） 硫酸盐 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铜 主要 用途 石膏被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带；在工业上，石膏还被用来调节水泥的硬化速率 医疗上作为“　钡餐　”，可作为白色颜料，可用于油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂 可检验酒精中是否含有少量水；和石灰乳混合制成农药—— 波尔多液 1.浓硫酸具有吸水性，常用作干燥剂，结合以下反应，说明浓硫酸不能干燥哪些物质？ （1）2NH3＋H2SO4（NH4）2SO4 （2）H2S＋H2SO4（浓）S↓＋SO2↑＋2H2O 提示：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）。可干燥酸性气体（如CO2、SO2、Cl2等）和中性气体（如O2、N2、CO等）。 2.足量的金属与浓H2SO4反应 （1）写出足量的Zn与浓H2SO4反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 足量的Zn与浓H2SO4反应生成1 mol气体时消耗的Zn的物质的量为多少？转移电子数为多少？ 提示：Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O　Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑　根据反应方程式可知不管生成的是单一气体还是混合气体，生成1 mol气体时消耗的Zn的物质的量均为1 mol；转移电子数为2NA。 （2）过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，硫酸能否全部参加反应？ 提示：不能。过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，反应进行到一定程度后，浓硫酸变为稀硫酸，反应自动停止，H2SO4不能全部反应。 1.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.Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B.a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C.b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 解析：B　Cu与浓硫酸反应，生成硫酸铜，体现浓硫酸的酸性，同时浓硫酸得电子价态降低生成二氧化硫，体现浓硫酸的氧化性，A错误；二氧化硫具有漂白性，能漂白品红，使品红溶液褪色，二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收反应生成的水，故底部能产生白色的无水硫酸铜，D错误。 2.某同学设想用如图所示的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（　　） 实验目的 实验装置 A 吸水性 B 脱水性 C 溶解放热 D 强氧化性 解析：D　由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气会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的，A项正确；滤纸片放入浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，B项正确；浓硫酸滴到小试管内的水中，放出大量的热量，会使锥形瓶内压强增大，故U形管内液面会出现左低右高的现象，C项正确；因常温下铜片与浓硫酸不反应，所以无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性，D项错误。 分点突破（二）　S的检验 1.S检验的实验探究 实验操作 实验现象 实验结论 先　生成白色沉淀　，加入稀盐酸后　沉淀不溶解　 S与Ba2＋反应生成不溶于稀盐酸的　白色沉淀　，离子方程式：S＋Ba2＋BaSO4↓ 先　生成白色沉淀　，加入稀盐酸后　沉淀不溶解　 实验操作 实验现象 实验结论 先　生成白色沉淀　，加入稀盐酸后　沉淀溶解，且有气泡产生　 C与Ba2＋反应生成的白色沉淀BaCO3，可溶于稀盐酸，离子方程式：　C＋Ba2＋BaCO3↓，BaCO3＋2H＋Ba2＋＋CO2↑＋H2O　 2.检验S的实验流程 【交流讨论】 　某亚硫酸钠试剂已部分被氧化。为确定它的纯度，要进行如下实验：①称取样品W1 g；②将样品溶解；③给溶液加入稍过量的盐酸酸化的BaCl2溶液；④过滤、洗涤、干燥沉淀，称其质量为W2 g。 （1）BaCl2要用盐酸酸化的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：防止BaSO3沉淀的产生而引起误差 （2）BaCl2溶液要稍过量的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：使试样中的S完全转化为BaSO4沉淀 （3）判断操作③是否完成的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：将混合液静置，取上层清液少许，继续滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则操作③完成 （4）判断沉淀是否洗净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：取最后一次洗涤液少许，滴加AgNO3溶液，若无沉淀出现，则已洗净，反之则未洗净 （5）列式计算Na2SO3的纯度？ 提示：n（Na2SO4）＝n（BaSO4）＝ mol，m（Na2SO3）＝W1 g－m（Na2SO4）＝W1 g－×142 g，则Na2SO3纯度为×100％。 1.向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴入稀盐酸，沉淀不溶解，则该溶液中（　　） A.一定有S　　　　 B.可能有S或Ag＋ C.一定无Ag＋ D.可能有C 解析：B　该沉淀可能是BaSO4或AgCl，所以含有的离子可能是S或Ag＋。 2.甲、乙两位同学各设计一个实验来检验S，且都认为自己的试样中含有S，其方案如下： 回答以下问题： （1）你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲不严谨（填“严谨”或“不严谨”，下同）、乙不严谨，并说明理由：甲没有排除Ag＋的干扰，乙没有排除S的干扰。 （2）如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案：向试样中先加过量的盐酸酸化，无沉淀产生，然后再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明含有S，若无沉淀生成，则说明不含S。 解析：（2）检验S的正确实验操作是先向待检液中加入足量稀盐酸酸化，若无沉淀产生，再加入BaCl2溶液，看是否有不溶于盐酸的白色沉淀产生，从而作出相应判断。 浓硫酸强氧化性的实验探究（探究与创新） 【典例1】　用6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L－1浓硫酸放在试管中加热。 （1）写出反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O （2）浓硫酸表现的性质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：氧化性和酸性 （3）反应充分进行，生成的n（SO2）　　（填“＞”“＝”或“＜”）0.09 mol，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：＜　随着反应的进行，硫酸的浓度减小，稀硫酸不与Cu反应 【典例2】　用如图所示各装置设计一个实验，验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物。 （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）：A接G，H接C，D接　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，　　接C，D接B。 提示：F　E　 （2）仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2？ 乙中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 第二次使用的丙中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：澄清石灰水变浑浊　品红不褪色 （3）丁中酸性KMnO4溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：除去气体中的SO2 （4）写出甲中反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 【规律方法】 1.浓硫酸在与锌、铜等金属反应时，浓硫酸表现强氧化性和酸性，但要注意浓硫酸随反应进行浓度变化带来的影响。 2.浓硫酸与碳、硫等非金属单质反应时只表现强氧化性。 【迁移应用】 1.用如图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是（　　） A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量 B.②中选用品红溶液验证SO2的生成 C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D.为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色 解析：D　本题考查铜和浓硫酸反应的实验，意在考查对化学实验原理的分析能力。上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触面积的大小，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液褪色，B项正确；SO2有毒，能与NaOH溶液反应，C项正确；待①中溶液冷却至室温，将此溶液慢慢倒入盛有少量水的试管中观察溶液呈蓝色，确认生成CuSO4，D项错误。 2.某研究小组在实验室进行硫的化合物系列实验。 Ⅰ.验证H2SO3的酸性比H2CO3强，甲同学设计如图装置。 （1）试剂X的作用是检验SO2是否除尽。 解析： 验证H2SO3的酸性比H2CO3强，可将SO2通入NaHCO3溶液中，反应生成CO2，利用澄清石灰水检验CO2，检验CO2之前要排除SO2的干扰，可用酸性KMnO4溶液除去SO2，试剂X用于检验SO2是否除尽，则试剂X是品红溶液。 （2）当观察到品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊， 即证明H2SO3的酸性比H2CO3强。 Ⅱ.研究铁与硫酸的反应。 已知：浓硫酸的沸点为338.2 ℃。 a.乙同学设计如下表所示的实验1、2： 实验 试剂 现象 1 螺旋状铁丝、稀硫酸 铁丝表面有大量气体产生 2 螺旋状铁丝、浓硫酸 铁丝表面迅速发黑（Fe3O4），有少量气体产生，反应很快停止 解析：观察到试剂X（品红溶液）不褪色、澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了CO2，即可证明H2SO3的酸性比H2CO3的强。 （3）实验1中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑。 解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，反应的离子方程式为Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑。 （4）实验2中的现象常被称为钝化。 b.丙同学设计如图所示装置的实验3： 加热试管A，温度保持在250～300 ℃，产生大量气体，B中品红溶液褪色，D处始终未检测到可燃性气体，实验结束后，检验到A的溶液中既有Fe3＋又有Fe2＋。 解析：实验2中铁丝表面迅速发黑，有少量气体产生，反应很快停止，说明铁在浓硫酸中发生了钝化。 （5）A中产生的气体是SO2；请设计实验方案检测装置A的溶液中含有Fe3＋：取少量溶液，滴加KSCN溶液，若溶液呈红色则证明有Fe3＋存在（简要说明操作、试剂、现象和结论）。 解析：铁丝与浓硫酸在加热时反应生成SO2，则A中产生的气体是SO2。检验装置A溶液中含有Fe3＋，可滴加KSCN溶液，溶液变成红色，则证明有Fe3＋存在。 （6）分析实验1、2、3可知，造成铁和硫酸反应产物多样性的因素有反应的温度、反应物的浓度、反应物用量等。 解析：分析实验1、2、3可知，造成铁和硫酸反应产物多样性的因素有反应的温度、反应物的浓度、反应物的用量等。 1.（2024·南通高一月考）硫酸是一种重要的化工原料，下列关于硫酸的说法不正确的是（　　） A.硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等 B.硫黄或黄铁矿可以作为制备硫酸的原料 C.工业制备硫酸时，SO2转化为SO3的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进行 D.反应生成的SO3可以用水直接吸收来制备硫酸 解析：D　硫酸可用于生产化肥，如硫酸铵，生产农药，如制备硫酸铜来配制波尔多液，生产炸药，如制备TNT作催化剂，A项正确；硫黄或黄铁矿和氧气焙烧产生SO2，SO2和O2反应产生SO3，SO3溶于H2O得硫酸，因此可以用硫黄或黄铁矿作为原料制取硫酸，B项正确；工业制备硫酸时，SO2转化为SO3的反应在400～500 ℃、V2O5做催化剂的条件下进行，C项正确；SO3极易溶于水，溶于水易形成酸雾，因此工业生产中用98.3％的浓硫酸来吸收SO3，D项错误。 2.下列关于浓硫酸的叙述正确的是（　　） A.浓硫酸具有吸水性，因此浓硫酸可用作干燥剂 B.浓硫酸能使胆矾变成白色无水硫酸铜，说明浓硫酸具有脱水性 C.浓硫酸只有强氧化性而无酸性 D.常温下，浓硫酸不与铁、铝反应，所以可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸 解析：A　浓硫酸具有吸水性，可以作干燥剂，A正确；浓H2SO4使蓝色胆矾变成白色，说明蓝色胆矾失去了结晶水，体现了浓H2SO4的吸水性而不是脱水性，B错误；浓硫酸既有酸性又有氧化性，C错误；由于浓硫酸的氧化性很强，故常温下，浓硫酸能与铁和铝反应，在其表面形成一层致密的氧化膜，导致铝和铁在浓硫酸中会钝化，所以不可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸，D错误。 3.向5 mL 18 mol·L－1的浓硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是（　　） A.有0.09 mol的硫酸被还原 B.有0.045 mol的硫酸被还原 C.充分反应后体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g 解析：D　浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应的进行，硫酸逐渐被消耗，其浓度也逐渐减小，当硫酸溶液由浓变稀时，反应就会停止，因此，硫酸不会完全参与反应。由题意知，n总（H2SO4）＝0.005 L×18 mol·L－1＝0.09 mol，参加反应的硫酸的物质的量n消耗（H2SO4）＜0.09 mol；根据化学方程式Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O，则被还原的硫酸的物质的量小于0.045 mol，参加反应的铜的质量小于2.88 g。 4.硫酸是三大工业用酸之一，在冶金、石油工业、制药、国防等方面都要用到硫酸。将适量的蔗糖放入烧杯中，加少量水拌匀，再加适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。试回答： （1）加入少量水的原因是浓硫酸和少量水混合时会放出大量的热，加快反应速率。 解析：加入少量水主要是利用水与浓硫酸混合放出大量的热，加快反应速率。 （2）生成的黑色物质是C（写出化学式）。 解析：浓硫酸与蔗糖混合，浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水，因此生成的黑色物质是C。 （3）“体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体（SO2）”，写出对应的化学方程式：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 解析：生成的碳和浓硫酸混合，在受热的条件下反应放出二氧化碳和二氧化硫气体，对应的化学方程式：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 （4）上述现象体现了浓硫酸的②③④（填序号）。 ①酸性　②吸水性　③脱水性　④强氧化性 解析：因浓硫酸具有吸水性，浓硫酸吸水稀释会放出大量的热，浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖脱水而变黑，生成的黑色物质是C，碳和浓硫酸发生氧化还原反应生成水、二氧化碳和二氧化硫气体，其中二氧化硫具有刺激性气味，浓硫酸表现强氧化性，因此体现吸水性、脱水性、强氧化性，②③④正确。 1.全部可用浓硫酸干燥的一组气体是（　　） A.CH4、H2、CO、NH3 B.CO2、H2、SO2、Cl2 C.CO、CH4、HCl、HBr D.SO2、CO2、H2、H2S 解析：B　浓硫酸既具有酸性，又具有强氧化性。故不能用来干燥碱性气体（NH3）和强还原性气体（HBr、HI、H2S等），B项正确。 2.实验室有两瓶硫酸，分别是浓硫酸和稀硫酸，但由于同学的粗心将标签弄混了。请你帮助该同学选择既简单又可靠的区分方法 （　　） A.与铜片反应 B.与石蕊溶液反应 C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D.加入锌片看是否有气体生成 解析：C　Cu与稀硫酸不反应，与浓硫酸反应需要加热，A不符合题意；与石蕊溶液反应，溶液都变红色，现象不明显，B不符合题意；用玻璃棒各蘸少许涂在纸上，变黑的为浓硫酸，可鉴别，既简单又安全，C符合题意；加入锌片都生成气体，分别为SO2、H2，D不符合题意。 3.下列有关浓H2SO4性质的叙述中，错误的是（　　） A.浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖炭化 B.在反应HCOOHCO↑＋H2O中，浓H2SO4表现脱水性 C.在反应Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，浓H2SO4只表现氧化性 D.浓硫酸具有吸水性，因而能使CuSO4·5H2O转化为CuSO4 解析：C　C项中浓硫酸既表现氧化性又表现酸性。 4.（2024·兰州高一期中）已知：稀硝酸可氧化SO2或S。实验室检验溶液中是否存在S，可选用的化学试剂依次为（　　 ） A.KCl（溶液），HCl（溶液） B.HCl（溶液），BaCl2（溶液） C.HNO3（溶液），KNO3（溶液） D.NaNO3（溶液），HNO3（溶液） 解析：B　检验 S 时要避免 S 的影响，就不要加入稀硝酸，因为稀硝酸能把S 氧化为S，从而干扰S 的检验；应先加入过量稀盐酸，以除去 S、C 的影响，同时，当加入稀盐酸时没有沉淀，可排除Cl－的影响。检验S可用BaCl2溶液。综上分析可知，检验某溶液中是否含有S的操作是：首先在试液中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有S，B项正确。 5.浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图所示。下列分析正确的是（　　） A.对比①和②可以说明还原性：Br－＞Cl－ B.①和③对比可说明氧化性：Br2＞SO2 C.②中试管口的白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4＞HCl D.③中浓H2SO4被还原成SO2 解析：A　A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②生成的白雾是氯化氢遇水蒸气形成的，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应。 6.（2024·通化高一月考）如图为黄铁矿（主要成分是FeS2）生产硫酸的简要流程。 回答下列问题： （1）FeS2（二硫化亚铁）中硫元素的化合价是－1。 解析：黄铁矿被空气氧化生成Fe2O3和SO2，SO2和空气中O2在催化剂和加热条件下反应生成SO3，SO3和H2O反应生成H2SO4。 FeS2（二硫化亚铁）中铁为＋2价，则硫元素的化合价是－1价。 （2）设备Ⅰ得到炉渣的主要成分为Fe2O3。设备Ⅰ发生的反应中铁元素被氧化（填“氧化”或“还原”）。 解析：设备Ⅰ发生的反应中铁元素化合价从＋2价升高到＋3价，铁元素被氧化。 （3）设备Ⅱ中，在催化剂和加热条件下，即使通入过量空气也不能将SO2完全转化为SO3。该反应的化学方程式是2SO2＋O22SO3。 解析：SO2和O2反应生成SO3，化学方程式为2SO2＋O22SO3。 （4）设备Ⅲ中发生反应的化学方程式是SO3＋H2OH2SO4。 解析：设备Ⅲ是SO3被浓硫酸吸收生成H2SO4，即SO3和H2O反应生成H2SO4，反应的化学方程式为SO3＋H2OH2SO4。 7.某化学小组欲进行如下的实验探究金属与浓硫酸反应。试回答下列问题： （1）利用上图装置研究铜与浓硫酸反应，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 C装置的作用吸收尾气，防止污染环境；防倒吸。 解析：浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与Cu反应生成CuSO4、SO2和H2O，故化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O；C装置的作用吸收尾气，防止污染环境；防倒吸。 （2）将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是常温下，浓硫酸使Fe钝化　。 在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，该气体可能为H2。验证该气体的实验方案如下： ①装置连接顺序：X→c→d→e→f→a→b→g。 ②能证明上述假设成立的实验现象是E中固体由黑色变红色，H中固体由白色变蓝色。 ③某学习小组经过讨论认为该实验方案还不够严谨，你认为是否合理，若合理，则不作答，若不合理，请指出不严谨之处应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管。 解析：若将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是常温下，浓硫酸使Fe钝化；在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，实验的后阶段浓硫酸变稀，与铁反应会产生氢气，所以实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出，且越来越快，该气体可能为H2；①若要验证该气体是氢气，根据可供选择的装置及药品，先除去二氧化硫，再吸水干燥，然后通入灼热的氧化铜，最后检验产物是水，所以装置连接顺序：X→c→d→e→f→a→b→g；②若E中（硬质玻璃管）黑色粉末变红，说明生成了铜单质，同时H中（球形干燥管）固体由白色变为蓝色，说明生成了水，由此可证明上述假设成立；③有不严谨之处，应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管。 8.实验室中有没贴标签的浓硫酸和稀硫酸，某同学提出的下列鉴别方法不正确的是（　　） A.分别取10 mL溶液，质量大的是浓硫酸，质量小的是稀硫酸 B.观察液体流动性，流动性好的是稀硫酸，油状粘稠的是浓硫酸 C.把CuSO4·5H2O晶体投入溶液，逐渐变为白色粉末的是浓硫酸，晶体溶解的是稀硫酸 D.常温下将Al片分别投入溶液，反应快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的是稀硫酸 解析：D　浓硫酸的密度大，稀硫酸密度小，A项正确；浓硫酸为无色粘稠的油状液体而稀硫酸流动性好，B项正确；浓硫酸具有吸水性，C项正确；铝和浓硫酸在常温下钝化，不易放出气体，D项错误。 9.把一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y 33.6 L（在标准状况下）。将反应后的溶液稀释到 1 L，测得溶液中c（H＋）＝0.1 mol·L－1。下列叙述不正确的是（　　） A.气体Y是SO2和H2的混合物 B.气体Y中SO2和H2的体积之比为4∶1 C.反应中共消耗锌97.5 g D.反应中共转移电子3 mol 解析：B　根据S元素守恒可得，根据得失电子守恒得：ZnZn2＋，SSO2，2H＋H2，此时生成1.5 mol气体，则转移3 mol电子，参与反应的n（Zn）＝1.5 mol，m（Zn）＝65 g·mol－1×1.5 mol＝97.5 g，C、D项正确；n（SO2）＝1.85 mol－0.05 mol－1.5 mol＝0.3 mol，n（H2）＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，n（SO2）∶n（H2）＝0.3∶1.2＝1∶4，A项正确，B项错误。 10.（2024·鹤壁高一期中）化学兴趣活动中设计了用如图所示装置做浓硫酸和蔗糖反应的实验。下列有关实验操作或叙述错误的是（　　） A.打开A中分液漏斗的活塞，加入浓硫酸，充分反应后烧瓶内出现黑色膨化固体 B.品红溶液红色褪去，证明有SO2气体生成 C.检验A中产生的气体中含有水蒸气，应将E接在A和B之间 D.D中溶液变浑浊，即可证明反应产生了CO2 解析：D　浓硫酸有脱水性，向盛有蔗糖的烧瓶中加入浓硫酸，蔗糖脱水炭化并放出大量的热，浓硫酸具有强氧化性，与C反应生成H2O、CO2和SO2，使黑色固体膨化，A正确；反应体系中只有SO2可以使品红溶液褪色，B正确；因为B、C、D中盛放的都是水溶液，所以检验水蒸气时，应将E接在A和B之间，C正确；C中的酸性KMnO4溶液可以除去SO2，只有酸性KMnO4溶液不褪色，D中溶液变浑浊，才能证明反应产生了CO2，D错误。 11.如图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置。 （1）①中反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 解析：在①中Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应产生硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 （2）②中饱和NaHSO3溶液的作用是除去①中SO2气流带出的硫酸。加热一段时间后，③中溶液依然澄清，④中溶液褪色。若要立即终止铜与硫酸的反应，恰当的方法是a。 a.上移铜丝，使其脱离硫酸 b.撤去酒精灯 c.拔去橡胶塞倒出硫酸 解析：SO2气流带出的硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，对二氧化硫的性质检验造成干扰，可以用饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发出的硫酸，要立即终止铜与硫酸的反应，可以上移铜丝，使其脱离硫酸；撤去酒精灯，容易发生倒吸；拔去橡胶塞倒出硫酸，操作复杂，故合理选项是a。 （3）反应停止后，待装置冷却，把③取下后将其中溶液分成两份做如下实验： 项目 加入试剂 现象 分析与解释 第一份 加入NaOH溶液 有白色沉淀生成 沉淀为BaSO3（写化学式） 第二份 加入氯水 有白色沉淀生成 沉淀为BaSO4（写化学式） 解析：二氧化硫为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，其化学式是BaSO3；二氧化硫具有还原性，在溶液中能够被氯气氧化生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成BaSO4白色沉淀，故该白色沉淀化学式为BaSO4。 （4）④中棉花团的作用是SO2＋2OH－S＋H2O（用离子方程式表示）。 解析：棉花团浸有NaOH溶液，可吸收酸性氧化物二氧化硫，防止其污染空气，该反应的离子方程式为SO2＋2OH－S＋H2O。 （5）上述实验结束后，发现①中试管内有少量白色固体出现，冷却后将试管中的物质缓缓倒入水中，溶液呈蓝色。取少量蓝色溶液于试管中，滴加NaOH溶液至过量，出现的现象是开始无明显现象，后来有蓝色沉淀生成。 解析：蓝色溶液中含有硫酸和硫酸铜，向其中加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠先与硫酸发生中和反应，然后再与硫酸铜反应，因此看到现象为开始没有明显现象，后来有蓝色沉淀生成。 15 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $