3.2 硫的转化 第3课时（讲义）化学鲁科版必修第一册

第三章 物质的性质与转化 第二节 硫的转化 第3课时 硫酸　酸雨及其防治 课标要点 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质；能通过实验探究和交流研讨，掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性，提升科学探究与创新意识。 2.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施，增强环境保护意识和社会责任感。 学习重难点 重点： 1.硫酸的性质及其应用。 2.浓硫酸的三大特性。 难点： 1.浓硫酸的脱水性和强氧化性。 知识点 硫酸的性质及制备 1．硫酸的物理性质 纯硫酸是一种无色、黏稠、油状液体，是一种 酸。密度大，与水以 ，放出大量的热。浓硫酸的稀释操作：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．浓硫酸的特性 浓硫酸有三大特性： 、 和 。 (1)强氧化性 ①实验探究 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面变黑，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变为红色； 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色 实验结论 Cu与浓硫酸反应的化学方程式： Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 【归纳总结】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)反应时需加热，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变小，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。 ②总结 (2)脱水性 浓硫酸能把有机化合物中的氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去，而使这些有机化合物炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸时，操作如下： 实验现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，放出有刺激性气味的气体。 (3)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。 【特别提醒】①浓H2SO4能干燥H2、N2、O2、CO等中性气体和Cl2、SO2、CO2等酸性气体；不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体。 ②浓硫酸滴在蓝矾上变白，体现了浓硫酸的吸水性。 3．硫酸的工业制备 (1)生产流程：FeS2(或S)SO2SO3H2SO4。 (2)涉及的化学方程式： ①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2(或S＋O2SO2)； ②2SO2＋O22SO3； ③SO3＋H2O===H2SO4。 【特别提醒】工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水的反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。 4．硫酸的用途 (1)重要的化工原料，实验室中的重要试剂。 (2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。 (3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 随学随练 1．下列叙述正确的是(　　) A．浓硫酸可作H2S气体的干燥剂 B．在木炭与浓硫酸的反应中，浓硫酸表现了强氧化性、酸性 C．把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中，充分反应，可产生22.4 L气体(标准状况下) D．为确认铜和浓硫酸反应有CuSO4生成，应将反应后的液体倒入水中，观察颜色 知识点 酸雨及其防治 酸雨(pH＜5.6)：排放到空气中的 在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落，这样所形成的酸雨也常称 酸雨。 1．酸雨的形成 SO2主要来源于化石燃料的燃烧。 途径Ⅰ— 途径Ⅱ— 2．酸雨的危害 3．酸雨的防治 (1)消除污染源，改变能源结构，开发利用 ，如太阳能、风能、氢能等。 (2)对酸性物质的排放加以控制，如对含硫燃料预先进行脱硫，对废气中的二氧化硫进行回收处理等。 (3)健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识等。 【特别提醒】钙基固硫 (1)钙基固硫是在含硫量比较高的煤中按比例加入一定量的石灰石。 (2)固硫过程的化学方程式： ①CaCO3CaO＋CO2↑ ②CaO＋SO2===CaSO3 ③2CaSO3＋O22CaSO4 随学随练 1．环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染，酸雨形成的主要原因是(　　) A．燃放烟花爆竹 B．大气中二氧化碳的含量增加 C．森林乱砍滥伐，破坏了生态平衡 D．大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料 拓展 浓硫酸强氧化性及其应用 1.浓硫酸强氧化性 反应物 变化或反应 表现的性质 活泼 金属 铁、铝(足量) 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时钝化 强氧化性 加热时，反应生成硫酸盐，先生成SO2，后生成H2 强氧化性和酸性 锌等其他活泼金属(足量) 与浓硫酸反应时，先生成SO2，后生成H2 不活泼金属 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H2S、HI)氧化 2.氧化性酸和非氧化性酸 (1)习惯上把浓硫酸称为氧化性酸，原因是浓硫酸中H＋很少，大部分以H2SO4分子形式存在，H2SO4中＋6价硫元素显示氧化性，即氧化性H2SO4>H＋，即使浓H2SO4与金属反应，其还原产物也是低价含硫物质(一般是SO2)，不能生成H2。 (2)习惯上把稀硫酸称为非氧化性酸，原因是稀硫酸中只存在H＋和SO，SO不显示氧化性，即氧化性H＋>SO，如与较活泼金属反应，H＋被还原成H2。　　　　　　　　　　　　 活学活用 1.下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是(　　) A.稀硫酸使紫色石蕊试液变红 B.稀硫酸与锌反应制取氢气 C.浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫 D.稀硫酸与纯碱反应 2.关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是(　　) A.在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性 B.此反应属于复分解反应 C.在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性 D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原，同时生成2 mol SO2 拓展 硫酸根的检验 1.检验原理 利用Ba2＋＋SO===BaSO4↓(白色)，BaSO4不溶于盐酸、稀硝酸的特性来检验硫酸根离子。 2.选用试剂 可溶性钡盐(BaCl2)、盐酸。 3.操作方法 被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。 4.排除干扰 (1)Ag＋干扰：用盐酸酸化可排除Ag＋的干扰。 (2)CO、SO、PO干扰： BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2都是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中，因此检验SO时，必须先用盐酸酸化。不能用硝酸酸化，因在酸性条件下，SO、HSO等会被溶液中的NO氧化为SO，从而干扰检验结果。 5.常见错误 (1)只加可溶性钡盐，不酸化，误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。 (2)误将Ag＋判断成SO。如待测液为AgNO3溶液，滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生便断定含SO，其错误是未注意溶液中不含SO而含Ag＋时也会产生同样的现象。 活学活用 3.有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SO，你认为合理的是(　　) A.试液白色沉淀沉淀不溶解 B.试液无沉淀白色沉淀 C.试液无沉淀白色沉淀 D.试液白色沉淀沉淀不溶解 4.在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是(　　) A.一定含有SO B.含有SO和Ag＋ C.可能含有SO、Ag＋、SO中的一种或两种 D.可能含有SO或CO 题型 浓硫酸的性质 ▌例1 将浓硫酸与下列物质作用时，浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性的是(　　) ①红热的木炭　②H2S气体　③Cu ④FeO　⑤NH3　⑥使木材炭化 ⑦CuSO4·5H2O　⑧铁、铝钝化 A.③④ B.①②⑤⑧ C.①②③④⑦ D.以上答案均不正确 ▌对点练1-1 下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是(　　) A．浓硫酸可用作氯气的干燥剂 B．浓硫酸滴到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末 C．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑 D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应 ▌对点练1-2 下列说法正确的是(　　) A．将HI与浓硫酸混合，有紫色蒸气产生，体现浓硫酸的酸性 B．浓硫酸与铁加热后发生反应，生成的气体可能是混合物 C．SO2具有强还原性，所以不能用浓硫酸干燥 D．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化 题型 硫酸性质的实验探究 ▌例2 如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是(　　) A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑” C．小试管内有晶体析出 D．pH试纸变红 ▌对点练1-1 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。下列关于实验的说法不合理的是(　　) A．上下移动①中铜丝可控制生成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．为确认生成了CuSO4，向①中加水，观察颜色 ▌对点练1-2 如图装置可用于检验木炭与浓硫酸反应的产物，下列说法正确的是(　　) A．①③④②可以检出SO2，检不出CO2、H2O B．①④③②可以检出H2O、SO2、CO2 C．①④②③可以检出H2O、CO2，检不出SO2 D．①②③④可以检出CO2，检不出SO2、H2O 题型 酸雨及其防治 ▌例3 下列有关酸雨的说法错误的是(　　) A．酸雨形成过程中一定有氧化还原反应发生 B．煤和石油的燃烧是酸雨污染物的唯一来源 C．二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要因素 D．酸雨的危害会使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等 ▌对点练1-1 双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用 B．过程Ⅱ中，硫元素的化合价发生改变 C．过程Ⅰ中，生成物只有Na2SO3 D．脱除SO2的目的是防止污染空气 ▌对点练1-2 1.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下： 下列有关说法不正确的是(　　) A.光照是酸雨形成的必要条件之一 B.所涉及的变化均为氧化还原反应 C.污染指数越高形成酸雨的速率越快 D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染 基础通关 1.下列有关说法正确的是(　　) A．常温下，浓H2SO4与铁、铝不反应，所以可用铁、铝质容器盛放浓H2SO4 B．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性 C．浓硫酸主要以H2SO4分子存在 D．稀硫酸和浓硫酸性质完全相同 2.浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是(　　) A.在化学实验中，浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂(吸水性) B.将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味的气体产生(脱水性和酸性) C.向滤纸上滴加浓硫酸，滤纸变黑(脱水性) 3.酸雨是对呈酸性(pH小于5.6)降水的统称。下列说法错误的是(　　) A.空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨 B.二氧化硫是形成酸雨的主要物质 C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因 D.为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料脱硫处理 4.下列有关说法中正确的是(　　) A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，因此浓硫酸在常温下不能与铁、铝发生反应 B.白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性 C.浓硫酸主要以H2SO4分子存在 D.稀硫酸和浓硫酸性质完全相同 5.5 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。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 6.下列对浓硫酸的叙述正确的是(　　) A.常温下，浓硫酸与铁、铝不反应 B.浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化 C.浓硫酸可作H2、NH3等气体的干燥剂，表现脱水性 D.浓硫酸和铜片加热时发生反应，表现酸性和氧化性 7.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(　　) A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 溶解放热 强氧化性 实验装置 8.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 9.用下图所示实验装置(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，观察溶液的颜色 10.用下图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与结论相符的是(　　) 选项 ① ② 预测②中现象 实验结论 A 浓硫酸 浓盐酸 产生大量气体 硫酸的酸性比盐酸强 B 浓硫酸 铜片 铜片溶解，产生气泡，底部产生灰白色粉末 浓硫酸表现酸性和强氧化性 C 浓硫酸 CuSO4·5H2O 固体由蓝色变为白色 浓硫酸具有吸水性，发生物理变化 D 浓硫酸 蔗糖 固体由白色变为黑色海绵状，并有刺激性气味气体放出 浓硫酸具有脱水性、氧化性 素养提升 11.浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　　) A.对比①和②可以说明还原性：Br－＞Cl－ B.①和③相比可说明氧化性：Br2＞SO2 C.②中试管口处的白雾是Cl2遇水蒸气所致 D.③中浓H2SO4被还原成SO2 12. 将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热，没有明显变化，若边加热边缓缓加入一定量H2O2，金属Cu逐渐溶解，则下列说法正确的是(　　) A.反应过程中有刺激性气味的气体生成 B.H2O2在反应中作氧化剂 C.若Cu和硫酸恰好完全反应，则硫酸的物质的量浓度为0.05 mol·L－1 D.反应中硫酸既表现出酸性又表现出强氧化性 13.有一瓶Na2SO3溶液，它可能部分被氧化。某同学取该少量溶液，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振荡后仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是(　　) A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化 B.加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4 C.加入稀硫酸后，不溶沉淀可能是BaSO3 D.此实验能确定亚硫酸钠是否被部分氧化 14．硫的化合物H2S、H2SO4、Fe2(SO4)3等在生产、生活和科研中有着重要的应用。SO3可溶于浓硫酸生成H2SO4·SO3，继续与水反应转化为H2SO4。下列有关硫酸的说法正确的是(　　) A．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氨气 B．浓硫酸与铁不反应，可用铁罐储运浓硫酸 C．常温下，可用浓硫酸与Cu反应制备SO2 D．将1 mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4，需消耗1 mol H2O 15．利用如图几个装置(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2。下列说法正确的是(　　) A．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 B．丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 C．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成 D．按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B 16．硫酸工业中产生的SO2通过图示过程既能制得H2SO4又能制得H2。下列说法不正确的是(　　) A．该过程可循环利用的物质是I2和HI B．该过程总反应的化学方程式为SO2＋2H2O===H2SO4＋H2 C．X物质是I2 D．SO2在过程中表现还原性与漂白性 迁移创新 17．某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题： (1)按如图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。 仪器b的名称是____________；实验过程中，装置B中观察到的现象是____________________； 装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是____________(填化学式)。 (2)装置A反应容器中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：___________________________。 (3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应从下列①～④中选出必要的装置连接在A装置中c处管口，从左到右的顺序是__________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是______________________________________________________________________________。 (4)某同学通过验证发现实验后期装置A中产生的气体中还含有H2，理由是__________________________ (用离子方程式表示)。 18.为探究铜与浓硫酸的反应，甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置，将足量铜和10 mL 18 mol·L－1的浓硫酸共热，直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。 (1)比较两实验装置，图2装置的优点是 ①____________________________________________________________________； ②____________________________________________________________________。 (2)①甲同学依据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余，其理论依据是________________。 ②下列药品能够用来证明反应结束后的试管中有H2SO4剩余的是________(填字母)。 A.铁粉 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸氢钠溶液 (3)乙同学在实验结束后拆除图2装置时，在不打开橡胶塞的情况下，为使装置中的残留气体完全被吸收，应采取的操作是________________________________________________________________。 19.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。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，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_______________________________________。 (2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是___________________________________。 (3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是___________________________。 (4)A中加入的试剂可能是________，作用是__________________________； B中加入的试剂可能是____________，作用是_____________________________________________； E中加入的试剂可能是____________，作用是______________________________。 (5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中：________，D中：________。 如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？________(填“能”或“不能”)，原因是___________________________________________________________________。 20．某化学小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 任务Ⅰ：从以下试剂中选择合适的试剂实现S(＋6)→S(＋4)的转化。 试剂清单：①浓硫酸、②稀硫酸、③酸性KMnO4溶液、④Na2SO3溶液、⑤Cu、⑥品红溶液。 (1)写出实现转化的化学方程式：________________________________________________________。 (2)设计实验，证明实现了该转化(写出操作和现象)：_____________________________________。 任务Ⅱ：实现硫元素在0、＋2、＋4价之间的转化。 查阅资料：＋2价硫在酸性条件下不稳定，易发生自身氧化还原反应。 SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液产生淡黄色沉淀和刺激性气味的气体 (3)过程ⅰ中加入的物质是__________，该转化利用SO2具有__________________________(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)的性质。 (4)过程ⅱ中试剂X为____________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (5)写出过程ⅲ反应的离子方程式：______________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 物质的性质与转化 第二节 硫的转化 第3课时 硫酸　酸雨及其防治 课标要点 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质；能通过实验探究和交流研讨，掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性，提升科学探究与创新意识。 2.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施，增强环境保护意识和社会责任感。 学习重难点 重点： 1.硫酸的性质及其应用。 2.浓硫酸的三大特性。 难点： 1.浓硫酸的脱水性和强氧化性。 知识点 硫酸的性质及制备 1．硫酸的物理性质 纯硫酸是一种无色、黏稠、油状液体，是一种难挥发性酸。密度大，与水以任意比混溶，放出大量的热。浓硫酸的稀释操作：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．浓硫酸的特性 浓硫酸有三大特性：强氧化性、脱水性和吸水性。 (1)强氧化性 ①实验探究 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面变黑，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变为红色； 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色 实验结论 Cu与浓硫酸反应的化学方程式： Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 【归纳总结】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)反应时需加热，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变小，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。 ②总结 (2)脱水性 浓硫酸能把有机化合物中的氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去，而使这些有机化合物炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸时，操作如下： 实验现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，放出有刺激性气味的气体。 (3)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。 【特别提醒】①浓H2SO4能干燥H2、N2、O2、CO等中性气体和Cl2、SO2、CO2等酸性气体；不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体。 ②浓硫酸滴在蓝矾上变白，体现了浓硫酸的吸水性。 3．硫酸的工业制备 (1)生产流程：FeS2(或S)SO2SO3H2SO4。 (2)涉及的化学方程式： ①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2(或S＋O2SO2)； ②2SO2＋O22SO3； ③SO3＋H2O===H2SO4。 【特别提醒】工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水的反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。 4．硫酸的用途 (1)重要的化工原料，实验室中的重要试剂。 (2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。 (3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 随学随练 1．下列叙述正确的是(　　) A．浓硫酸可作H2S气体的干燥剂 B．在木炭与浓硫酸的反应中，浓硫酸表现了强氧化性、酸性 C．把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中，充分反应，可产生22.4 L气体(标准状况下) D．为确认铜和浓硫酸反应有CuSO4生成，应将反应后的液体倒入水中，观察颜色 【答案】D 【解析】H2S能被浓硫酸氧化，浓硫酸不能干燥H2S气体，故A错误；木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸只表现强氧化性，故B错误；把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中，硫酸变稀后不再反应，参加反应的硫酸小于2 mol，所以产生气体的体积小于22.4 L (标准状况下)，故C错误；铜和浓硫酸反应后的液体中含有浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，铜离子可能不显色，为确认铜和浓硫酸反应有CuSO4生成，应将反应后的液体倒入水中，观察颜色，故D正确。 知识点 酸雨及其防治 酸雨(pH＜5.6)：排放到空气中的二氧化硫在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落，这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。 1．酸雨的形成 SO2主要来源于化石燃料的燃烧。 途径Ⅰ— 途径Ⅱ— 2．酸雨的危害 3．酸雨的防治 (1)消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。 (2)对酸性物质的排放加以控制，如对含硫燃料预先进行脱硫，对废气中的二氧化硫进行回收处理等。 (3)健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识等。 【特别提醒】钙基固硫 (1)钙基固硫是在含硫量比较高的煤中按比例加入一定量的石灰石。 (2)固硫过程的化学方程式： ①CaCO3CaO＋CO2↑ ②CaO＋SO2===CaSO3 ③2CaSO3＋O22CaSO4 随学随练 1．环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染，酸雨形成的主要原因是(　　) A．燃放烟花爆竹 B．大气中二氧化碳的含量增加 C．森林乱砍滥伐，破坏了生态平衡 D．大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料 【答案】D 【解析】大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料，产生大量二氧化硫是形成酸雨的主要原因，故选D。 拓展 浓硫酸强氧化性及其应用 1.浓硫酸强氧化性 反应物 变化或反应 表现的性质 活泼 金属 铁、铝(足量) 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时钝化 强氧化性 加热时，反应生成硫酸盐，先生成SO2，后生成H2 强氧化性和酸性 锌等其他活泼金属(足量) 与浓硫酸反应时，先生成SO2，后生成H2 不活泼金属 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H2S、HI)氧化 2.氧化性酸和非氧化性酸 (1)习惯上把浓硫酸称为氧化性酸，原因是浓硫酸中H＋很少，大部分以H2SO4分子形式存在，H2SO4中＋6价硫元素显示氧化性，即氧化性H2SO4>H＋，即使浓H2SO4与金属反应，其还原产物也是低价含硫物质(一般是SO2)，不能生成H2。 (2)习惯上把稀硫酸称为非氧化性酸，原因是稀硫酸中只存在H＋和SO，SO不显示氧化性，即氧化性H＋>SO，如与较活泼金属反应，H＋被还原成H2。　　　　　　　　　　　　 活学活用 1.下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是(　　) A.稀硫酸使紫色石蕊试液变红 B.稀硫酸与锌反应制取氢气 C.浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫 D.稀硫酸与纯碱反应 【答案】C 【解析】B中体现了H元素的氧化性，A、D为非氧化还原反应，C中S元素的化合价由＋6价降到＋4价，体现了S元素的氧化性。 2.关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是(　　) A.在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性 B.此反应属于复分解反应 C.在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性 D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原，同时生成2 mol SO2 【答案】C 【解析】该反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，分析反应前后元素化合价的变化可知：浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性，该反应为氧化还原反应，在该反应中，每2 mol H2SO4参加反应只有1 mol H2SO4被还原。 拓展 硫酸根的检验 1.检验原理 利用Ba2＋＋SO===BaSO4↓(白色)，BaSO4不溶于盐酸、稀硝酸的特性来检验硫酸根离子。 2.选用试剂 可溶性钡盐(BaCl2)、盐酸。 3.操作方法 被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。 4.排除干扰 (1)Ag＋干扰：用盐酸酸化可排除Ag＋的干扰。 (2)CO、SO、PO干扰： BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2都是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中，因此检验SO时，必须先用盐酸酸化。不能用硝酸酸化，因在酸性条件下，SO、HSO等会被溶液中的NO氧化为SO，从而干扰检验结果。 5.常见错误 (1)只加可溶性钡盐，不酸化，误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。 (2)误将Ag＋判断成SO。如待测液为AgNO3溶液，滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生便断定含SO，其错误是未注意溶液中不含SO而含Ag＋时也会产生同样的现象。 活学活用 3.有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SO，你认为合理的是(　　) A.试液白色沉淀沉淀不溶解 B.试液无沉淀白色沉淀 C.试液无沉淀白色沉淀 D.试液白色沉淀沉淀不溶解 【答案】B 【解析】B选项加盐酸无沉淀，确认无Ag＋，同时也排除了CO、SO、PO等的干扰，加入BaCl2溶液后白色沉淀只能为BaSO4。注意不能加硝酸，硝酸会将亚硫酸根离子氧化为硫酸根。 4.在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是(　　) A.一定含有SO B.含有SO和Ag＋ C.可能含有SO、Ag＋、SO中的一种或两种 D.可能含有SO或CO 【答案】C 【解析】A项错误，不能排除Ag＋、SO的干扰；B项错误，溶液中SO与Ag＋不能大量共存；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO。 题型 浓硫酸的性质 ▌例1 将浓硫酸与下列物质作用时，浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性的是(　　) ①红热的木炭　②H2S气体　③Cu ④FeO　⑤NH3　⑥使木材炭化 ⑦CuSO4·5H2O　⑧铁、铝钝化 A.③④ B.①②⑤⑧ C.①②③④⑦ D.以上答案均不正确 【答案】A 【解析】与木炭、H2S反应及使Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性，⑥是浓硫酸的脱水性；⑦是浓硫酸的吸水性。③和④符合题意。 ▌对点练1-1 下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是(　　) A．浓硫酸可用作氯气的干燥剂 B．浓硫酸滴到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末 C．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑 D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应 【答案】C 【解析】A项，浓硫酸可用作氯气的干燥剂，体现其吸水性；B项，浓硫酸滴到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现其吸水性；C项，浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素按水的元素组成质量比脱去，体现脱水性；D项，在加热条件下，浓硫酸和铜等不活泼金属反应，体现其强氧化性和酸性。 ▌对点练1-2 下列说法正确的是(　　) A．将HI与浓硫酸混合，有紫色蒸气产生，体现浓硫酸的酸性 B．浓硫酸与铁加热后发生反应，生成的气体可能是混合物 C．SO2具有强还原性，所以不能用浓硫酸干燥 D．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化 【答案】B 【解析】将HI与浓硫酸混合，浓硫酸把碘化氢氧化为单质碘，有紫色蒸气产生，体现浓硫酸的强氧化性，A错误；铁常温下遇浓硫酸发生钝化，加热后发生反应，随着反应进行硫酸浓度减小，稀硫酸和铁反应生成氢气，因此生成的气体可能是混合物，B正确；SO2具有强还原性，但浓硫酸不能氧化二氧化硫，所以SO2能用浓硫酸干燥，C错误；铜在冷的浓硫酸中不能发生钝化，D错误。 题型 硫酸性质的实验探究 ▌例2 如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是(　　) A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑” C．小试管内有晶体析出 D．pH试纸变红 【答案】D 【解析】浓硫酸具有吸水性，可使苹果水分减少，则观察到苹果块会干瘪，故A正确；浓硫酸可使胆矾晶体失去水，则观察到胆矾晶体表面有“白斑”，故B正确；浓硫酸具有吸水性，使饱和溶液中溶剂减少，则小试管内有晶体析出，故C正确；浓硫酸具有脱水性，会使试纸变黑，不能观察到试纸变红，故D错误。 ▌对点练1-1 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。下列关于实验的说法不合理的是(　　) A．上下移动①中铜丝可控制生成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．为确认生成了CuSO4，向①中加水，观察颜色 【答案】D 【解析】上下移动①中铜丝，可使反应随时发生和停止，A合理；SO2可使品红溶液褪色，B合理；2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，C合理；①中有过量的浓硫酸，直接向①中加水，易产生暴沸现象而引发实验事故，D项不合理。 ▌对点练1-2 如图装置可用于检验木炭与浓硫酸反应的产物，下列说法正确的是(　　) A．①③④②可以检出SO2，检不出CO2、H2O B．①④③②可以检出H2O、SO2、CO2 C．①④②③可以检出H2O、CO2，检不出SO2 D．①②③④可以检出CO2，检不出SO2、H2O 【答案】B 【解析】木炭与浓硫酸发生反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，对其产物的检验，先用无水硫酸铜检验H2O，再用品红溶液检验SO2，用溴水或酸性高锰酸钾溶液除去SO2后，用澄清石灰水检验CO2，故正确的装置顺序是①④③②。①③④②可以检出SO2、CO2，检验出的H2O来源无法确定，A错误；①④②③可以检出H2O，检不出CO2、SO2，二者均能使澄清石灰水变浑浊，C错误；①②③④检不出CO2、SO2、H2O，CO2、SO2均被澄清石灰水吸收，D错误。 题型 酸雨及其防治 ▌例3 下列有关酸雨的说法错误的是(　　) A．酸雨形成过程中一定有氧化还原反应发生 B．煤和石油的燃烧是酸雨污染物的唯一来源 C．二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要因素 D．酸雨的危害会使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等 【答案】B 【解析】酸雨形成过程中一定发生氧化还原反应，故A正确；煤和石油的燃烧、汽车尾气的排放是酸雨污染物的主要来源，故B错误；二氧化硫、氮氧化物经过复杂的化学反应，被雨水吸收溶解而形成酸雨，故C正确；酸雨对农作物、桥梁、建筑物等有破坏作用，故D正确。 ▌对点练1-1 双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用 B．过程Ⅱ中，硫元素的化合价发生改变 C．过程Ⅰ中，生成物只有Na2SO3 D．脱除SO2的目的是防止污染空气 【答案】C 【解析】脱除SO2的过程中，NaOH在过程Ⅰ中被消耗，又在过程Ⅱ中生成，可以循环利用，A项正确；过程Ⅰ的反应为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，生成物为Na2SO3和H2O，C项错误；SO2是常见的空气污染物，而且会导致酸雨，所以脱除SO2的目的是防止污染空气，D项正确。 ▌对点练1-2 1.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下： 下列有关说法不正确的是(　　) A.光照是酸雨形成的必要条件之一 B.所涉及的变化均为氧化还原反应 C.污染指数越高形成酸雨的速率越快 D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染 【答案】B 【解析】由图示可知，酸雨形成的两个途径中都使用了光照的条件，污染指数越高则二氧化硫含量高，所以形成酸雨的速率越快。 基础通关 1.下列有关说法正确的是(　　) A．常温下，浓H2SO4与铁、铝不反应，所以可用铁、铝质容器盛放浓H2SO4 B．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性 C．浓硫酸主要以H2SO4分子存在 D．稀硫酸和浓硫酸性质完全相同 【答案】C 【解析】浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，发生了化学反应；浓H2SO4主要以H2SO4分子存在，而稀H2SO4以H＋和SO存在，二者性质不同。 2.浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是(　　) A.在化学实验中，浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂(吸水性) B.将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味的气体产生(脱水性和酸性) C.向滤纸上滴加浓硫酸，滤纸变黑(脱水性) D.在冷浓硫酸中放入铁片没明显现象(强氧化性) 【答案】B 【解析】将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味气体产生，是因为浓硫酸具有脱水性使蔗糖炭化，浓硫酸具有强的氧化性，与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫，B项错误。 3.酸雨是对呈酸性(pH小于5.6)降水的统称。下列说法错误的是(　　) A.空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨 B.二氧化硫是形成酸雨的主要物质 C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因 D.为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料脱硫处理 【答案】C 【解析】工业废水任意排放引起江河湖泊污染，而酸雨是由于SO2等溶于水引起的。 4.下列有关说法中正确的是(　　) A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，因此浓硫酸在常温下不能与铁、铝发生反应 B.白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性 C.浓硫酸主要以H2SO4分子存在 D.稀硫酸和浓硫酸性质完全相同 【答案】C 【解析】浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化发生了化学反应；白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的脱水性；浓H2SO4主要以H2SO4分子存在，而稀H2SO4中以H＋和SO存在，二者性质不同。 5.5 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。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 【答案】D 【解析】浓硫酸与铜在加热条件下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，随着反应进行，硫酸浓度逐渐降低，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol·L－1＝0.09 mol，则参加反应的硫酸的物质的量小于0.09 mol，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。 6.下列对浓硫酸的叙述正确的是(　　) A.常温下，浓硫酸与铁、铝不反应 B.浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化 C.浓硫酸可作H2、NH3等气体的干燥剂，表现脱水性 D.浓硫酸和铜片加热时发生反应，表现酸性和氧化性 【答案】D 【解析】常温下浓硫酸与铁、铝发生钝化，是浓硫酸的强氧化性在铁、铝表面形成一薄层致密氧化膜阻止反应进行，故A错误；浓硫酸使蔗糖炭化体现其脱水性，故B错误；浓硫酸不能干燥NH3，浓硫酸可作H2的干燥剂体现其吸水性，故C错误；浓硫酸和铜片加热时发生反应生成硫酸铜表现酸性，生成二氧化硫，硫元素化合价由＋6价变化为＋4价，表现氧化性，故D正确。 7.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(　　) A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 溶解放热 强氧化性 实验装置 【答案】D 【解析】盛水的烧杯中液面下降，盛浓硫酸的烧杯中液面上升，能验证浓硫酸的吸水性，A项不符合题意；滤纸片变黑能验证浓硫酸的脱水性，B项不符合题意； U形管中右端的液面上升，说明锥形瓶内的压强增大，即浓硫酸溶于水放热，C项不符合题意；浓硫酸和铜反应需要加热，D项符合题意。 8.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 【解析】浓硫酸与锌反应生成二氧化硫，稀硫酸与锌反应生成氢气，稀硫酸和铜不反应，常温下稀硫酸能与铁反应，所以不能用铁制容器贮存稀硫酸。 9.用下图所示实验装置(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，观察溶液的颜色 【答案】D 【解析】因为①中含有大量浓硫酸，所以应该冷却后把①中溶液慢慢倒入盛有水的烧杯中，D错误。 10.用下图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与结论相符的是(　　) 选项 ① ② 预测②中现象 实验结论 A 浓硫酸 浓盐酸 产生大量气体 硫酸的酸性比盐酸强 B 浓硫酸 铜片 铜片溶解，产生气泡，底部产生灰白色粉末 浓硫酸表现酸性和强氧化性 C 浓硫酸 CuSO4·5H2O 固体由蓝色变为白色 浓硫酸具有吸水性，发生物理变化 D 浓硫酸 蔗糖 固体由白色变为黑色海绵状，并有刺激性气味气体放出 浓硫酸具有脱水性、氧化性 【答案】D 【解析】将浓硫酸滴入浓盐酸中，浓硫酸溶解，放出大量的热，促进了氯化氢的逸出，所以A项错误；浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行，所以B项错误；浓硫酸使胆矾失去结晶水，是浓硫酸的吸水性，该变化为化学变化，所以C项错误；浓硫酸有脱水性，可使蔗糖炭化，并放出大量的热量，进而与生成的炭反应生成SO2，所以D项正确。 素养提升 11.浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　　) A.对比①和②可以说明还原性：Br－＞Cl－ B.①和③相比可说明氧化性：Br2＞SO2 C.②中试管口处的白雾是Cl2遇水蒸气所致 D.③中浓H2SO4被还原成SO2 【答案】A 【解析】A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②产生的白雾是氯化氢，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，正确；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，反应③是非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型，错误；C项，产生了白雾说明氯化氢易挥发，错误；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，为非氧化还原反应，错误。 12. 将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热，没有明显变化，若边加热边缓缓加入一定量H2O2，金属Cu逐渐溶解，则下列说法正确的是(　　) A.反应过程中有刺激性气味的气体生成 B.H2O2在反应中作氧化剂 C.若Cu和硫酸恰好完全反应，则硫酸的物质的量浓度为0.05 mol·L－1 D.反应中硫酸既表现出酸性又表现出强氧化性 【答案】B 【解析】H2O2具有氧化性，在酸性环境下将金属铜氧化：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，反应过程中无气体生成，A错误；过氧化氢中氧元素的化合价降低，故过氧化氢作氧化剂，B正确；3.2 g铜的物质的量为0.05 mol，从化学方程式看出，消耗0.05 mol硫酸，则硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1，C错误；反应中硫酸仅表现酸性，没有表现氧化性，D错误。 13.有一瓶Na2SO3溶液，它可能部分被氧化。某同学取该少量溶液，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振荡后仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是(　　) A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化 B.加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4 C.加入稀硫酸后，不溶沉淀可能是BaSO3 D.此实验能确定亚硫酸钠是否被部分氧化 【答案】B 【解析】不论Na2SO3溶液是否被氧化，都能产生与题中描述相同的现象，则不能证明亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化，故A、D错误；若Na2SO3溶液没有被氧化，加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀；苦Na2SO3部分被氧化为Na2SO4加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀，则生成的沉淀中不一定含有BaSO4，故B正确；不论Na2SO3溶液是否被氧化，加入稀H2SO4后，根据强酸制弱酸原理，最终生成的沉淀都是BaSO4，不可能含有BaSO3，故C错误。 14．硫的化合物H2S、H2SO4、Fe2(SO4)3等在生产、生活和科研中有着重要的应用。SO3可溶于浓硫酸生成H2SO4·SO3，继续与水反应转化为H2SO4。下列有关硫酸的说法正确的是(　　) A．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氨气 B．浓硫酸与铁不反应，可用铁罐储运浓硫酸 C．常温下，可用浓硫酸与Cu反应制备SO2 D．将1 mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4，需消耗1 mol H2O 【答案】D 【解析】浓硫酸具有吸水性，但其能与氨气反应，不可用于干燥氨气，故A错误；常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，发生化学反应，故B错误；常温下，铜和浓硫酸不反应，故C错误；将1 mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4，需消耗1 mol H2O，故D正确。 15．利用如图几个装置(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2。下列说法正确的是(　　) A．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 B．丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 C．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成 D．按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B 【答案】D 【解析】丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，该气体可能是二氧化硫，故A错误；丙中品红溶液褪色，说明含有二氧化硫，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，不能说明甲中生成了二氧化碳，故B错误；丁和丙中溶液都褪色，说明含有二氧化硫，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，不能说明甲中生成了二氧化碳，故C错误；甲为浓硫酸与木炭发生反应的装置，二者反应后有SO2、H2O和CO2生成，用酸性高锰酸钾溶液除SO2，再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净，可通过二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊确认木炭被浓硫酸氧化成CO2，所以装置连接顺序为A→F→E→C→D→B，故D正确。 16．硫酸工业中产生的SO2通过图示过程既能制得H2SO4又能制得H2。下列说法不正确的是(　　) A．该过程可循环利用的物质是I2和HI B．该过程总反应的化学方程式为SO2＋2H2O===H2SO4＋H2 C．X物质是I2 D．SO2在过程中表现还原性与漂白性 【答案】D 【解析】由图可知反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸，反应Ⅱ是氢碘酸分解生成氢气和碘单质，该过程可循环利用的物质是I2和HI，A正确；反应Ⅰ：I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4，反应Ⅱ：2HII2＋H2↑，总反应的化学方程式是SO2＋2H2O===H2SO4＋H2，B、C正确；反应Ⅰ：I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4，SO2(S元素化合价＋4→＋6)在过程中只表现还原性，D错误。 迁移创新 17．某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题： (1)按如图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。 仪器b的名称是____________；实验过程中，装置B中观察到的现象是____________________； 装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是____________(填化学式)。 (2)装置A反应容器中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：___________________________。 (3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应从下列①～④中选出必要的装置连接在A装置中c处管口，从左到右的顺序是__________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是______________________________________________________________________________。 (4)某同学通过验证发现实验后期装置A中产生的气体中还含有H2，理由是__________________________ (用离子方程式表示)。 【答案】(1)分液漏斗　品红试纸褪色，蓝色石蕊试纸变红　BaSO4　(2)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(3)③②④①　赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验　(4)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 【解析】(1)生铁(含碳)与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的蓝色石蕊试纸变红；酸性条件下NO具有强氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀。(2)装置A中C与浓硫酸反应，反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，通入澄清石灰水检验二氧化碳，最后连接碱石灰，防止空气中的CO2影响实验，从左到右的顺序为③②④①。(4)随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气，反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 18.为探究铜与浓硫酸的反应，甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置，将足量铜和10 mL 18 mol·L－1的浓硫酸共热，直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。 (1)比较两实验装置，图2装置的优点是 ①____________________________________________________________________； ②____________________________________________________________________。 (2)①甲同学依据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余，其理论依据是________________。 ②下列药品能够用来证明反应结束后的试管中有H2SO4剩余的是________(填字母)。 A.铁粉 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸氢钠溶液 (3)乙同学在实验结束后拆除图2装置时，在不打开橡胶塞的情况下，为使装置中的残留气体完全被吸收，应采取的操作是________________________________________________________________。 【答案】(1)能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境　停止加热时，能防止倒吸　通过铜丝的上下抽动可以控制反应的停止和发生(任意两点均可)　(2)①随着反应的进行，浓硫酸会变成稀硫酸，而稀硫酸不与铜反应　②AD　(3)通过A中的玻璃导管向A中鼓入大量空气 【解析】(1)比较两个实验装置，图2装置的优点是通过铜丝的上下抽动可以控制反应的进行；用NaOH溶液能更好地吸收SO2，减少有毒气体的排放，更环保；停止加热时，图2装置中的玻璃导管能平衡压强，防止倒吸现象的发生。(2)①Cu与浓硫酸发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硫酸会变成稀硫酸，而稀硫酸不与铜反应。因此一定有H2SO4剩余。②若有H2SO4剩余，则加入Fe粉时会发生反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。由于酸性：H2SO4＞H2CO3，所以加入碳酸氢钠溶液时发生反应H2SO4＋2NaHCO3===Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑。 19.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。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，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_______________________________________。 (2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是___________________________________。 (3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是___________________________。 (4)A中加入的试剂可能是________，作用是__________________________； B中加入的试剂可能是____________，作用是_____________________________________________； E中加入的试剂可能是____________，作用是______________________________。 (5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中：________，D中：________。 如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？________(填“能”或“不能”)，原因是___________________________________________________________________。 【答案】(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O (2)当Zn与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度逐渐变稀，Zn与稀H2SO4反应可产生H2　(3)检查装置的气密性 (4)品红溶液　检验SO2　浓H2SO4　吸收水蒸气　碱石灰　防止空气中水蒸气进入D中 (5)黑色(CuO)变成红色(Cu)　白色粉末变成蓝色　不能　因为混合气体中含H2O，会干扰H2的检验 【解析】设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2，可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过CuO，再通过无水硫酸铜，同时必须注意验证H2时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。 20．某化学小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 任务Ⅰ：从以下试剂中选择合适的试剂实现S(＋6)→S(＋4)的转化。 试剂清单：①浓硫酸、②稀硫酸、③酸性KMnO4溶液、④Na2SO3溶液、⑤Cu、⑥品红溶液。 (1)写出实现转化的化学方程式：________________________________________________________。 (2)设计实验，证明实现了该转化(写出操作和现象)：_____________________________________。 任务Ⅱ：实现硫元素在0、＋2、＋4价之间的转化。 查阅资料：＋2价硫在酸性条件下不稳定，易发生自身氧化还原反应。 SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液产生淡黄色沉淀和刺激性气味的气体 (3)过程ⅰ中加入的物质是__________，该转化利用SO2具有__________________________(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)的性质。 (4)过程ⅱ中试剂X为____________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (5)写出过程ⅲ反应的离子方程式：______________________________________________________。 【答案】(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色，加热又恢复红色 (3)NaOH溶液　酸性氧化物 (4)还原剂 (5)2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O 【解析】(1)铜和浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O。(2)证明实现S(＋6)→S(＋4)的转化，只要证明有SO2生成即可。(3)SO2是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，根据过程ⅰ可知，SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3。(4)Na2SO3中硫元素的化合价为＋4价，Na2S2O3中硫元素的化合价为＋2价，Na2SO3→Na2S2O3过程中，硫元素的化合价降低，所以实现过程ⅱ转化需要加还原剂。(5)Na2S2O3中硫元素的化合价为＋2价，根据“＋2价硫在酸性条件下不稳定，易发生自身氧化还原反应”和“产生淡黄色沉淀和刺激性气味的气体”可知，S2O与H＋反应生成了S、SO2和H2O，反应的离子方程式为2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $