第5章 第1节 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验（教用Word）-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦硫酸的性质及硫酸根离子的检验核心知识点，从工业制法切入，依次梳理物理性质、稀硫酸酸性、浓硫酸特性（吸水性、脱水性、强氧化性），再过渡到硫酸根离子检验方法及粗盐提纯，构建完整知识链。 资料以实验探究为特色，如“黑面包”实验、铜与浓硫酸反应等，培养科学探究与实践能力。通过问题驱动（如吸收SO3用98.3%浓硫酸的原因）和归纳总结（浓硫酸氧化性规律），提升科学思维，课中辅助实验教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 学习目标 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫酸的主要性质。 2.能列举、描述、辨识硫酸的物理和化学性质及实验现象。 3.能根据硫酸根离子的性质和反应，设计硫酸根离子的检验方案。 知识点一　硫酸及其工业制法 1.硫酸的工业制备 （1）制备流程 【教材挖掘】 写出硫酸制备过程中反应的相关化学方程式。 提示：①制气：燃烧硫黄：S＋O2SO2，煅烧黄铁矿：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2； ②氧化：2SO2＋O2み2SO3； ③吸收：SO3＋H2OH2SO4。 　（2）问题探究 为什么工业制备硫酸工艺中常用98.3％浓硫酸而不用水吸收SO3？ 提示：因为SO3与H2O剧烈反应放热，易产生酸雾，影响SO3的吸收。 2.硫酸的物理性质 纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体，溶于水时放出大量的热，稀释浓硫酸时应　将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌　；硫酸沸点高，难挥发。 3.稀硫酸的化学性质 H2SO4很容易电离出H＋，具有酸性。 4.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，故常用作　干燥剂　。 提醒：浓硫酸作干燥剂，可干燥酸性气体（如CO2、SO2、Cl2等）和中性气体（如O2、N2、CO等）；不可干燥碱性气体（如NH3）和某些还原性气体（如HBr、HI、H2S等）。 （2）脱水性 ①含义：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，使这些有机物炭化。 ②实验探究 实验 操作 实验 现象 a.蔗糖逐渐变　黑　；b.蔗糖体积膨胀，形成黑色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 论解释 蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖（C12H22O11）变黑说明有　碳　生成，体现了浓硫酸的　脱水　性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有　大量气体　产生，刺激性气味的气体可能是　SO2　，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的　强氧化　性 提醒：浓硫酸的吸水性和脱水性比较。前者吸收物质本来就有的水（包括液态水、水蒸气和结晶水）直接与水分子结合；后者将有机物中氢氧元素按水的组成脱成水，简单概况为“有水吸水、无水脱水”。 （3）强氧化性 浓硫酸能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 ①与金属的反应（与金属铜反应的实验探究） 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面有气泡逸出，b试管中的品红溶液逐渐变为无色，将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色 结论及化学方程式 在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，在反应中，浓硫酸是　氧化剂　，铜是　还原剂　，方程式为　2H2SO4（浓）＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O　 ②与非金属反应 在加热时，浓硫酸与木炭发生反应化学方程式为　2H2SO4（浓）＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O　，该反应中浓硫酸只表现出 　氧化　性。 【教材挖掘】 　用足量的铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸在加热条件下反应能否得到1 mol SO2？如果把铜片换为锌片，得到什么气体？请说明理由。 提示：不能。随着反应进行，硫酸浓度降低到一定程度后，与铜不反应。如果把铜片换为锌片，会得到SO2和H2的混合气体，因为浓硫酸和锌反应生成SO2，浓硫酸变成稀硫酸后，锌和稀硫酸反应生成H2。 5.常见的硫酸盐 硫酸盐 主要性质 主要应用 硫酸钙 2（CaSO4·2H2O）＋3H2O 　　石膏 熟石膏 制作模型和医疗用的石膏绷带，调节水泥的硬化速率 硫酸钡 又称重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射线透过 用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“　钡餐　” 硫酸铜 CuSO4＋5H2OCuSO4·5H2O（胆矾） 白色 蓝色　 　 检验水的　存在　，胆矾与　石灰乳　混合制备波尔多液 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸不具有氧化性。（　×　） （2）浓硫酸与浓盐酸敞口露置在空气中浓度都会减小。（　√　） （3）浓硫酸有强烈的吸水性，因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等气体。（　×　） （4）蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。（　√　） 2.下列有关浓硫酸的说法中，错误的是（　　） A.浓硫酸能与铜反应释放出氢气 B.浓硫酸能与灼热的木炭反应，产生二氧化碳和二氧化硫 C.浓硫酸具有吸水性，在实验中常用作干燥剂 D.浓硫酸可以使木材、蔗糖等有机物脱水炭化 解析：A　浓硫酸与铜反应不能放出氢气。 3.根据如图所示装置，回答下列问题。 （1）开始加热后，b处产生的现象是纸条褪色。 （2）蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是吸收多余的SO2，以防止污染环境。 （3）50 mL物质的量浓度为18 mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应，被还原的硫酸的物质的量　小于　（填“大于”“等于”或“小于”，下同）0.45 mol，消耗铜的物质的量　小于　0.45 mol。原因是随着反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。 解析：（1）浓硫酸与铜片反应生成SO2气体，SO2能使品红褪色。 （2）SO2有毒，不能直接排放到空气中，用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2。 归纳总结 　　浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力，反应一般被还原为SO2，若再生成硫酸盐，还会同时体现酸性。这种酸常称为氧化性酸，类似的还有浓、稀硝酸等。 （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。金属＋浓硫酸→高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O，非金属单质＋浓硫酸→高价态氧化物或含氧酸＋SO2↑＋H2O 。 （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，则表现酸性，产生的气体为氢气。 （4）浓硫酸的氧化性还表现在与还原性化合物的反应，如与H2S、溴化物、碘化物等。 知识点二　硫酸根离子的检验 1.实验探究 实验操作 实验现象 先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解 先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解 先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡产生 离子方程式 　Ba2＋＋SBaSO4↓　 　Ba2＋＋SBaSO4↓　 　Ba2＋＋CBaCO3↓　； 　BaCO3＋2H＋Ba2＋＋H2O＋CO2↑　 结论 加入BaCl2溶液检验S时，通常先加入　稀盐酸　酸化，排除　C　等可能造成的干扰 2.硫酸根离子的检验 （1）检验流程 待检液 无明显现象产生白色沉淀，结论：存在S。 先加稀盐酸的目的是排除　C、S、Ag＋　等离子的干扰。 （2）问题探究 ①在S的检验操作中，滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序能否颠倒？ ②已知稀硝酸可氧化S生成S，则酸化时能否用稀硝酸代替稀盐酸？ 提示：①不能。若滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序颠倒，排除不了Ag＋的干扰。②不能。因HNO3具有氧化性可将S氧化成S。 3.粗盐提纯 （1）若除去粗盐中杂质（硫酸盐、CaCl2、MgCl2）（将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表） 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 　氯化钡　溶液 　Ba2＋＋SBaSO4↓　 CaCl2 　碳酸钠　溶液 　Ca2＋＋CCaCO3↓　 MgCl2 　烧碱　溶液 　Mg2＋＋2OH－Mg（OH）2↓　 （2）试剂加入的顺序 除杂过程中为了将杂质离子完全除去，应加入稍过量的试剂，而后续试剂（或操作）应将前面所加试剂中的杂质离子除去，可以有以下三种方案： 根据除杂原理可知，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；盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH，故应在过滤之后，最后加入。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不溶解，则溶液中一定含有S。（　×　） （2）取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不溶解，则溶液中一定含有S。（　×　） （3）为除去粗盐水中少量的C，可向溶液中加入过量的K2CO3溶液，然后过滤。（　×　） （4）除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序。（　√　） 2.检验某未知溶液中是否含有S，下列操作最合理的是（　　） A.先加稀硫酸酸化，再加氯化钡溶液 B.加入氯化钡溶液 C.加入盐酸酸化的氯化钡溶液 D.先用盐酸酸化，若有沉淀，则过滤，滤液中再加氯化钡溶液 解析：D　检验某溶液中是否含有S时，先用盐酸酸化（若有沉淀，过滤），再加氯化钡溶液，若有白色沉淀，说明有S。 3.某溶液中可能含有S、C、Cl－中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②滴加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液，继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测错误的是（　　） A.一定有S B.一定有C C.不能确定Cl－是否存在 D.不能确定S是否存在 解析：D　实验②中滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有S和C；实验③中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，并不能确定原溶液中含有Cl－，因为实验②中加入了稀盐酸。 归纳总结 硫酸根离子的检验 （1）流程 （2）原理 ①先加稀盐酸的目的：防止C、S、Ag＋的干扰。 ②过程中可能发生反应的离子方程式： C＋2H＋H2O＋CO2↑、S＋2H＋H2O＋SO2↑、Ag＋＋Cl－AgCl↓、S＋Ba2＋BaSO4↓。 1.（教材改编题）下列对浓硫酸相应性质的描述正确的是（　　） A.浓硫酸使纸张变黑——吸水性 B.浓硫酸作某些气体的干燥剂——脱水性 C.浓硫酸与木炭在加热条件下反应——氧化性 D.向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭——酸性 解析：C　浓硫酸可使纸张中H、O元素以水的形式脱出，纸张变黑，体现浓硫酸的脱水性，A错误；浓硫酸具有吸水性，可以作某些气体的干燥剂，B错误；向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭，则浓硫酸使蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，体现脱水性，D错误。 2.（鲁科版习题）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。下列实验中，不合理的是（　　） A.上下移动①中的铜丝可控制生成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.为确认有CuSO4生成，向①中加水，观察颜色变化 解析：D　因为①中含有大量浓硫酸，所以应该先冷却，然后把①中上层溶液慢慢倒入盛有水的烧杯中，D错误。 3.探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是（　　） A.上下移动装置甲中的铜丝可控制生成SO2的量 B.装置乙可用于收集SO2气体 C.为确认甲中有CuSO4生成，将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色 D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4·5H2O 解析：B　二氧化硫的密度比空气的大，因此用装置乙收集二氧化硫时，应长进短出，B符合题意；将试管中的液体倒入装置丙中，若变蓝，则有硫酸铜生成，C不符合题意；利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出硫酸铜晶体，D不符合题意。 4.某化学实验小组的同学利用铜与浓硫酸反应制取二氧化硫并研究其性质，所用实验装置如图： 回答下列问题： （1）向外拉铜丝，终止反应，冷却后，进一步证明A装置试管中反应所得产物含有铜离子的操作是将装置A试管内的溶液沿器壁慢慢倒入盛有水的烧杯（或试管）中，观察到蓝色溶液。 （2）用化学方程式表示氢氧化钠溶液的作用是SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O。 （3）装置A中反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 （4）装置B和装置C分别验证了二氧化硫的　还原　性和　氧化　性。 解析：（1）应按照稀释浓硫酸的方法对反应混合液进行稀释。（2）二氧化硫是酸性氧化物且有毒，可以用氢氧化钠溶液吸收。（4）装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明二氧化硫具有还原性，装置C中硫化氢溶液变浑浊，可证明二氧化硫具有氧化性。 题组一　硫酸性质 1.下列实验事实说明浓硫酸具有脱水性的是（　　） A.浓硫酸放置在空气中浓度变小 B.浓硫酸可以干燥SO2、CO2、H2 C.常温下可将浓硫酸盛放在密封的铝制容器中 D.浓硫酸可以使蔗糖变黑 解析：D　A、B项说明浓硫酸有吸水性；C项说明浓硫酸有强氧化性；D项中蔗糖是有机物，浓硫酸将其中的H、O元素按原子个数比2∶1脱出，剩下了黑色的炭，说明浓硫酸有脱水性。 2.下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法，错误的是（　　） A.浓硫酸有脱水性，稀硫酸没有脱水性 B.浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性 C.浓硫酸和稀硫酸都有酸性 D.常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应 解析：B　浓硫酸具有脱水性，稀硫酸没有脱水性，A正确；稀硫酸有氧化性，稀硫酸与活泼金属反应时，H＋表现氧化性，发生还原反应生成H2，B错误；浓硫酸和稀硫酸在与金属单质的反应中均能提供硫酸根离子，生成相应的硫酸盐，从而表现酸性，C正确；铜属于不活泼金属，不能与稀硫酸反应，而铜与浓硫酸的反应需要在加热条件下才能进行，常温下不反应，D正确。 3.某同学设想用图示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（　　） 选项 A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧化性 实验装置 解析：D　D项，因常温下铜片与浓硫酸不反应，不能判断浓硫酸具有强氧化性，不能达到实验目的。 4.硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸生产流程如下： 下列说法错误的是（　　） A.含硫物质可以是单质硫，也可以是黄铁矿（FeS2） B.A到B的反应原理为2SO2＋O22SO3 C.试剂C为98.3％的浓硫酸 D.制备过程的化学反应全是氧化还原反应 解析：D　工业上通过燃烧单质硫或黄铁矿（主要成分FeS2）来生产SO2，SO2催化氧化生成SO3，SO3和水反应生成硫酸，此过程是非氧化还原反应。 5.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　在铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现浓硫酸的酸性，生成SO2体现浓硫酸的强氧化性，A错误；a处的紫色石蕊溶液变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，B正确；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性KMnO4溶液褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4发生氧化还原反应，体现SO2的还原性，C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，D错误。 题组二　硫酸根离子的检验 6.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，不能加入稀硝酸，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，以排除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。检验某溶液中是否含有S时，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。 7.某同学进行了如图所示的实验，由实验现象得到的结论中正确的是（　　） A.原溶液中一定只含有S B.原溶液中一定含有S和Cl－ C.原溶液中一定只含有Cl－ D.原溶液中可能含有S，也可能含有Cl－ 解析：D　能够与BaCl2溶液反应生成不溶于稀盐酸沉淀的离子有S或Ag＋，由于步骤①中加入BaCl2溶液，引进了Cl－，步骤③不能确定是否存在Cl－，所以不能确定原溶液中一定存在的离子。 8.为精制食盐，需除去粗盐水中的Ca2＋、S和Mg2＋，下列说法正确的是（　　） A.①②③依次是加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液 B.取滤液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明S没有除尽 C.加入稀盐酸初期，溶液中无明显现象，后期则会生成无色气体 D.用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时，应在溶液蒸干后再停止加热 解析：C　Na2CO3主要用来除掉Ca2＋和过量的Ba2＋，因此，Na2CO3溶液应在BaCl2溶液后面加入，A项错误；取滤液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，可能生成了BaCO3沉淀，不能说明S没有除尽，B项错误；加入稀盐酸初期，溶液中无明显现象，主要是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，后期则会生成无色气体，主要是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，C项正确；用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时，应在得到大量晶体后停止加热，利用余热蒸干，D项错误。 9.浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是（　　） ①炽热的木炭　②H2S气体　③Cu（加热条件下） ④FeO　⑤NH3　⑥蔗糖　⑦CuSO4·5H2O ⑧铁、铝（常温下） A.③④ B.①②⑤⑧ C.①②③④⑦ D.⑥⑦ 解析：A　浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al（常温下）遇浓硫酸发生钝化，浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性；浓硫酸使蔗糖炭化，表现脱水性和强氧化性；浓硫酸与CuSO4·5H2O反应，表现吸水性。 10.浓硫酸分别和三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是（　　） A.对比①和②可说明还原性：Br－＞Cl－ B.对比①和③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中浓硫酸被还原成SO2 解析：A　反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②中的白雾是HCl，说明浓硫酸能将Br－氧化成溴单质，而不能将Cl－氧化成Cl2，与同一种氧化剂在相同条件下反应，Br－被氧化成溴单质，而Cl－不能被氧化，说明还原性：Br－＞Cl－，A正确；反应③生成的是SO2气体，非氧化还原反应，而且Na2SO3与NaBr不是同一类型物质，所以不能比较Br2、SO2的氧化性，B错误；白雾说明HCl易挥发，说明挥发性：H2SO4＜HCl，C错误；反应③生成SO2气体，不是氧化还原反应，D错误。 11.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，与炭反应生成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。 12.向一定体积的浓硫酸中加入0.5 mol Zn后并加热，充分反应后Zn完全溶解，同时收集到两种气体。下列说法中错误的是（　　） A.收集到的气体是SO2和H2 B.收集到的气体在标准状况下的体积约为11.2 L C.溶解过程转移电子数为NA D.该反应体现了浓硫酸的强氧化性和吸水性 解析：D　先发生反应：Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，浓硫酸变稀硫酸后发生反应：Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑，收集到的气体是SO2和H2的混合气体，A正确；由化学方程式可知，0.5 mol Zn产生0.5 mol气体，收集到的气体在标准状况下的体积约为11.2 L，B正确；1 mol Zn反应转移2 mol电子，溶解0.5 mol Zn转移电子数为NA，C正确；该反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，D错误。 13.某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确，丙同学设计了图中的实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且加热装置略去）。 试回答下列问题： （1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。 （2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，Zn与稀硫酸反应可产生H2。 （3）A中加入的试剂可能是　品红溶液　，作用是　检验SO2　；B中加入的试剂可能是　浓硫酸　，作用是　吸收水蒸气　；E中加入的试剂可能是　碱石灰　，作用是　防止空气中的水蒸气进入装置D中　。 （4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象：C中　黑色粉末变成红色　，D中　白色粉末变成蓝色　。 解析：（1）锌和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水，反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。 （2）在Zn与浓硫酸反应的过程中，H2SO4被消耗且有水生成，H2SO4浓度逐渐减小，变成稀硫酸，Zn与稀硫酸反应生成H2。 （3）分析装置图可知，生成的气体中可能有二氧化硫和氢气，装置A是验证二氧化硫存在的装置，选品红溶液进行验证；通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通过装置B中的浓硫酸除去水蒸气，利用氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气，所以装置D中盛有无水硫酸铜，检验水的生成，为避免空气中的水蒸气影响装置D中水的检验，装置E中需加入碱石灰。 （4）证明生成的气体中含有氢气的现象是：装置C中黑色粉末变为红色，装置D中白色粉末变为蓝色。 14.某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。实验中甲同学将a g Cu片和12 mL 18 mol·L－1浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。 请回答下列问题： （1）写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 （2）装置D内盛品红溶液，当C中气体集满后，D中有可能观察到的现象是品红溶液褪色。 实验装置中有可能造成环境污染，试用最简单的方法解决（实验用品自选）将浸有NaOH溶液的棉花团塞在D试管口。 （3）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B装置中的现象是F中液面下降，长颈漏斗中液面上升。 （4）F中应放置的液体是　D　（填字母）。 A.饱和Na2SO3溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液 （5）烧瓶中有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解，你认为原因是随着反应的进行，浓硫酸的浓度不断减小，稀硫酸与Cu不反应。 （6）下列足量药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是　AD　（填字母）。 A.Fe粉 B.BaCl2溶液 C.Ag D.Na2CO3溶液 （7）甲同学向A中反应后的溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是　氧气　（填名称），化学反应方程式是2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O。 解析：浓硫酸与Cu反应产生的SO2，可以使品红溶液褪色，SO2可以用NaOH溶液吸收。B装置的作用是贮存多余的气体，所以F中应盛放饱和NaHSO3溶液，以减少SO2的溶解。随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐减小，稀硫酸与Cu不反应，所以虽然有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解。要证明反应后的圆底烧瓶中有剩余酸存在，即证明有H＋存在，不能使用BaCl2溶液和Ag。要使Cu片全部溶解，应该加入氧化剂，通入的单质气体应为O2，可不引入新的杂质。 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $