3.1 硫及其重要化合物 第2课时（讲义） 化学沪科版必修第一册

第三章 硫、氮及其循环 第一节 硫及其化合物 第1课时 浓硫酸和硫酸盐 课标要点 1.结合真实情境认识浓硫酸的物理性质，理解其吸水性、脱水性与强氧化性，能准确书写浓硫酸与铜、碳等反应的化学方程式，建立“浓硫酸性质与浓度、条件相关”的认知逻辑。 2.了解硫酸钙、硫酸钡等常见硫酸盐的性质与用途，能基于其性质解释其在生产生活中的实际应用，认识硫酸工业的重要性。 3.学会硫酸根离子的检验方法，能独立完成相关实验操作，准确描述实验现象并基于现象得出结论，培养实验操作能力与安全意识。 学习重难点 重点：浓硫酸的强氧化性、硫酸根离子的检验方法。 难点：理解浓硫酸强氧化性的反应原理，区分其吸水性与脱水性。 知识点 硫酸（重点） 1．硫酸 （1）稀硫酸的性质 ①稀硫酸与活泼金属反应，如Zn：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑。 ②稀硫酸与金属氧化物反应，如CuO：CuO＋2H＋==Cu2＋＋H2O。 ③稀硫酸与碱反应，如NaOH：OH－＋H＋==H2O。 ④稀硫酸与部分盐反应，如Na2CO3：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。 （2）浓硫酸的物理性质：硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 （3）浓H2SO4的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。 吸水性​ ①原理：浓硫酸分子和水分子之间能形成很强的结合力，所以它既能吸收单独存在的水分子，也能夺取结晶水合物里的结晶水 。​​ ②干燥气体：浓硫酸可以用来干燥像CO2、Cl2、O2这类的中性或酸性气体。但它不能干燥NH3等碱性气体，因为会和碱性气体发生化学反应；也不能干燥具有强还原性的气体（如H2S)，否则会将这些气体氧化。③结晶水合物脱水：例如，浓硫酸能使胆矾这种蓝色的结晶水合物失去结晶水，变成白色的无水物质。​ 脱水性​ ①原理：浓硫酸能够按照水中H、O原子个数比 2:1 的比例，把有机物里的氢元素和氧元素以水的形式“夺走”，这一过程属于化学变化。​ ②有机物炭化：当浓硫酸遇到蔗糖、纤维素等碳水化合物时，会使它们脱水变成黑色的炭，体积膨胀，形成疏松多孔类似 “黑面包”的物质，这充分显示出浓硫酸对有机物分子结构强大的破坏能力。​ 反应实例：浓硫酸作用于蔗糖，会使蔗糖中的氢、氧元素以水的组成比例脱离，剩下碳单质 。​ 强氧化性​ ①与金属反应:在加热的情况下，浓硫酸几乎能和所有金属发生反应。 Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O 常温钝化：在常温状态下，铁、铝等少数金属遇到浓硫酸，金属表面会快速生成一层致密的氧化物保护膜，这层膜会阻止浓硫酸继续和金属发生反应，这种现象就叫做钝化，是化学变化。利用钝化现象，工业上可以用铁制或铝制容器来储存和运输浓硫酸 。​ ②与非金属及化合物反应​ 与非金属反应：浓硫酸还能和碳、硫等非金属发生反应，把这些非金属氧化成高价态的氧化物。 C + 2H2SO4（浓） CO2 ↑+ 2SO2 ↑+ 2H2O 与化合物反应：浓硫酸具有强氧化性，能够氧化一些具有还原性的化合物,如将HBr、HI等氧化为Br2、I2 。 （4）硫酸的用途 ①化工原料：可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 ②化工工业：用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 特别提醒 1.稀硫酸与浓硫酸性质差异的本质是浓度不同：稀硫酸主要表现H⁺的通性（与活泼金属、金属氧化物、碱、部分盐反应）；浓硫酸主要表现H₂SO₄分子的特性（吸水性、脱水性、强氧化性），二者不可混为一谈。 2.浓硫酸稀释操作必须规范：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，切不可将水注入浓硫酸中，否则易因局部剧烈放热导致液滴飞溅。 3.吸水性≠脱水性：吸水性是吸收现成的水分子（如干燥气体、吸收环境水分）；脱水性是将有机物中的H、O按水的组成比脱去（如蔗糖变黑），二者本质不同，注意区分。 4.浓硫酸的脱水性与强氧化性在蔗糖实验中同时体现：蔗糖先变黑（脱水性），体积膨胀、疏松多孔并放出刺激性气味气体（碳被浓硫酸氧化为CO₂，浓硫酸被还原为SO₂，体现强氧化性），注意一个实验对应两个性质。 随学随练 1.浓硫酸是实验室常用的强腐蚀性试剂，其吸水性、脱水性与强氧化性是核心特性。下列关于浓硫酸的说法错误的是 A．浓硫酸是常见的干燥剂，但不能用来干燥 B．浓硫酸与足量共热反应，生成的物质的量为 C．常温下能用铁制容器盛装浓硫酸 D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现了浓硫酸的脱水性 【答案】B 【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，能与还原性气体H2S发生氧化还原反应，因此不能用于干燥H2S，A正确； B．10mL 18mol/L浓硫酸含H2SO4物质的量为18 mol/L × 0.01 L = 0.18 mol，根据反应，理论上0.18 mol H2SO4可生成0.09 mol SO2，但由于反应过程中硫酸浓度降低，当浓度低于一定值时反应停止，实际生成SO2少于0.09 mol，B错误； C．常温下浓硫酸能使铁表面钝化形成致密氧化膜，阻止进一步反应，可用铁制容器盛装，C正确； D．浓硫酸使纸张中的纤维素脱水碳化，导致字迹变黑，体现脱水性，D正确； 故答案为B。 2．浓硫酸具有酸性，又具有三大特性，下列实验中硫酸的作用中没有体现三大特性的是 A．工业上用铝槽车储存和运输浓硫酸 B．在实验室中用浓硫酸做干燥剂 C．实验室中用硫酸酸化高锰酸钾溶液 D．蔗糖中加入浓硫酸产生“黑面包” 【答案】C 【解析】硫酸的三大特性的是强氧化性、脱水性吸水性。 A．用铝槽车运输浓硫酸，利用其强氧化性，浓硫酸在常温下使铝钝化，故A不符合； B．用浓硫酸做干燥剂，利用其吸水性，故B不符合； C．用硫酸酸化高锰酸钾溶液，利用其酸性，故C符合； D．浓硫酸使蔗糖炭化，利用其脱水性和强氧化性；故D不符合； 故选C。 知识点 硫酸盐 硫酸根离子的检验 1、常见的硫酸盐 名称 化学式（结晶水合物） 俗名 主要用途 硫酸钙 CaSO₄·2H₂O / 2CaSO₄·H₂O 石膏 / 熟石膏 熟石膏与水混合很快凝固，制作模型、石膏绷带；调节水泥凝结时间 硫酸钡 BaSO₄ 钡餐 不溶于水、酸，不被X射线透过，作检查肠胃的药剂 硫酸亚铁 FeSO₄·7H₂O 绿矾 治疗缺铁性贫血的药剂 硫酸铜 CuSO₄·5H₂O 胆矾 媒染剂、杀虫剂、消毒剂等 硫酸铝钾 KAl(SO₄)₂·12H₂O 明矾 净水剂、膨化剂、灭火剂、药物等 2、硫酸根离子的检验 （1）方法：取被检液少许于试管中，先加稀盐酸酸化，再滴加BaCl₂溶液，观察有无白色沉淀产生，判断有无SO₄²⁻。 （2）试剂与顺序 先加稀盐酸：目的是排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、Ag⁺的干扰。 再滴加BaCl₂溶液：若有白色沉淀产生，说明含SO₄²⁻。 （3）原理 干扰离子/检验对象 加盐酸后反应 说明 CO₃²⁻ CO₃²⁻＋2H⁺===CO2↑＋H₂O 排除碳酸盐干扰 SO₃²⁻ SO₃²⁻＋2H⁺===SO2↑＋H₂O 排除亚硫酸盐干扰 Ag⁺ Ag⁺＋Cl - ===AgCl↓ 排除Ag⁺干扰（若先加BaCl 2，Ag⁺会生成AgCl白色沉淀造成干扰） SO4²⁻（检验） Ba2+＋SO4²⁻===BaSO4↓ 生成不溶于酸的白色沉淀，证明SO4²⁻存在 随学随练 1.下列关于硫酸盐的说法正确的是 A．BaSO4可用作消化系统X射线检查时的“钡餐”是因为它是白色 B．我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指CuSO4·5H2O C．明矾中铝离子可以在水溶液中水解生成Al(OH)3胶体，因此明矾可以杀菌消毒 D．农业上常用胆矾CuSO4·5H2O与氢氧化钠溶液混合制备农药波尔多液 【答案】B 【解析】A．用作X射线检查的“钡餐”是因为其既不溶于水也不溶于胃酸，且不易被X射线透过，与其为白色的性质无关，A错误； B．为蓝色晶体，加热失去结晶水后生成白色的无水，与古籍记载特征相符，石胆就是五水硫酸铜，B正确； C．水解生成的胶体可以吸附水中悬浮杂质起到净水作用，但胶体没有强氧化性，无法杀菌消毒，C错误； D．农业上波尔多液是由胆矾和石灰乳（氢氧化钙悬浊液）混合制备，不是与氢氧化钠溶液混合，D错误； 故选B。 2．下列关于硫酸根离子的检验方法中，正确的是 A．加入溶液，产生白色沉淀，则原溶液中存在离子 B．先加溶液，再加HCl，产生白色沉淀，则原溶液中存在离子 C．加入用HCl酸化的溶液，产生白色沉淀，则原溶液中存在离子 D．加入过量HCl酸化，再向澄清液中加入溶液，产生白色沉淀，则说明原溶液中存在离子 【答案】D 【解析】A．加入溶液产生白色沉淀，可能由、Ag+等其他离子引起，无法确定存在，A错误； B．先加溶液，再加HCl，若原溶液含Ag+会生成AgCl沉淀，无法排除干扰，B错误； C．HCl酸化后加入溶液，酸性条件下可能将氧化为，C错误； D．过量HCl酸化后，、Ag+等干扰离子被排除，澄清液中加溶液生成沉淀可确认存在，D正确； 故选D。 拓展 浓硫酸的强氧化性 1. 浓硫酸与金属反应 （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。 例如：Cu＋2H₂SO₄(浓)→ΔΔ​CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O 分析：2 mol H₂SO₄中，1 mol被还原为SO₂（表现氧化性），1 mol生成CuSO₄（表现酸性）——浓硫酸既表现氧化性又表现酸性。 2. 浓硫酸与非金属单质反应（C、S） C＋2H₂SO₄(浓)→ΔΔ​CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O S＋2H₂SO₄(浓)→ΔΔ​3SO₂↑＋2H₂O 分析：浓硫酸中+6价S全部被还原为+4价SO₂，只表现氧化性，不表现酸性。 对比：与金属反应时浓硫酸“氧化性+酸性”兼有；与非金属反应时只表现氧化性——这是判断浓硫酸作用的高频考点。 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)。 如：H2S + H2SO4 (浓) ===S+ SO2↑+ 2H2O 4. 钝化现象：常温下，浓硫酸使Fe、Al表面生成致密氧化膜，阻止反应继续进行，称为钝化。 钝化不是不反应，而是表面被氧化后反应停止；钝化后的金属加热仍可与浓硫酸反应；常温下可用铁、铝制容器盛装浓硫酸（利用钝化）。 5.可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等)，如2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑。 活学活用 1.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(自由水和结晶水)，常用作_______。 （2）脱水性 使有机物分子中的H和O以原子数2：1比例脱去，而使物质结构发生改变，生成新物质的性质 实验现象：向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌，可观察到蔗糖_______，体积_______，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有_______气味的气体。反应化学方程式_______。 （3）强氧化性 ①浓硫酸与Cu反应 实验操作 实验现象 铜丝表面_______，溶液中产生_______色固体；试管中的溶液有气泡冒出；品红溶液_______；冷却后将a试管里的物质慢慢倒入水中，溶液呈_______。 实验结论 在反应中，浓硫酸体现_______和酸性 化学方程式 _______ ②浓硫酸与非金属反应 碳与浓硫酸反应_______。 ③浓硫酸与金属反应 a.常温下，Fe、Al与浓H2SO4发生钝化，生成了致密的氧化膜。 b.氢前的活泼金属(如Zn)：常温下与浓硫酸反应先产生_______，后产生_______。 c.氢后的活泼金属(如铜)：加热下与浓硫酸反应先产生_______，后反应停止。 【答案】（1）干燥剂 （2）变黑 膨胀 刺激性 C12H22O1112C+11H2O、C+2H2SO4（浓）CO2+2SO2+2H2O （3）有气泡产生 白 逐渐变为无色 蓝色 强氧化性 Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O C+2H2SO4（浓）CO2+2SO2+2H2O SO2 H2 SO2 【解析】（1）浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分(自由水和结晶水)，常用作干燥剂； （2）浓硫酸具有脱水性和强氧化性：C12H22O1112C+11H2O、C+2H2SO4（浓）CO2+2SO2+2H2O，故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，并放出有有刺激性气味的气体； （3）铜丝表面产生气泡，溶液中产生白色固体；试管中的溶液有气泡冒出；品红溶液褪色；冷却后将a试管里的物质慢慢倒入水中，溶液呈蓝色，Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O，浓硫酸体现了强氧化性和酸性；浓硫酸还可以与非金属反应：C+2H2SO4（浓）CO2+2SO2+2H2O；量变引发质量，浓硫酸在反应中逐渐变稀，与氢前的活泼金属(如Zn)：常温下与浓硫酸反应先产生二氧化硫，后产生氢气；与氢后的活泼金属(如铜)：加热下与浓硫酸反应先产生二氧化硫，后反应停止。 2.浓硫酸的特性吸水性、脱水性、强氧化性。 （1）吸水性与脱水性 ①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_______。 ②脱水性 浓硫酸能把有机物中的氢元素和氧元素按水的元素组成比脱去。向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成____固体，并放出有_____气味的气体。 （2）强氧化性 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面_______；b试管中的溶液_______；c试管中的_______；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，_______。 实验结论 在反应中，氧化剂是_______，还原剂是_______。请写出与浓硫酸反应的化学方程式：_______。 【答案】（1）干燥剂 黑色 刺激性 （2）变黑，有气泡生成 逐渐变为无色 紫色石蕊溶液变红色 溶液呈蓝色 浓硫酸 Cu 【分析】铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。由于有二氧化硫生成，因此会看到a试管中的铜丝表面有气泡逸出；产生的SO2能使品红溶液褪色，因此会看到b试管中的品红溶液逐渐变为无色；SO2溶于水和水反应生成亚硫酸，亚硫酸溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，以此解答。 【解析】（1）①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； ②脱水性：浓硫酸能把有机物中的氢元素和氧元素按水的元素组成比脱去。向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，并放出有刺激性气味的SO2气体。 （2）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。由于有二氧化硫生成，因此会看到a试管中的铜丝表面有气泡逸出；产生的SO2能使品红溶液褪色，因此会看到b试管中的品红溶液逐渐变为无色；SO2溶于水和水反应生成亚硫酸，亚硫酸溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，因此会看到c试管中紫色石蕊溶液逐渐变为红色；a试管的溶液中含有CuSO4，CuSO4溶于水呈蓝色。在反应中，氧化剂是浓硫酸，还原剂是Cu。 题型 浓硫酸的特性 ▌例1 蔗糖和浓硫酸的反应被称为“黑面包实验”。某兴趣小组将该反应生成的气体X收集起来，设计以下装置来验证其组成成分。下列说法正确的是 A．蔗糖和浓硫酸反应，蔗糖固体由白变黑，体现浓硫酸的吸水性 B．物质a是碱石灰，用于检验生成的水 C．装置乙用于除去，被还原 D．装置丙中溶液不褪色，装置丁中溶液变浑浊，说明有生成 【答案】D 【分析】品红溶液用于检验SO2气体，酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫，装置丙的品红溶液用来检验除尽二氧化硫，最后用澄清石灰水检验二氧化碳气体； 【解析】A．蔗糖与浓硫酸反应，蔗糖脱水后生成的碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水。气体X的成分为、、。浓硫酸使蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，A错误； B．碱石灰用于干燥气体，应用无水硫酸铜检验水的生成，B错误； C．用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，二氧化硫被氧化，生成硫酸根离子，C错误； D．装置丙中品红不褪色，说明二氧化硫已除尽，装置丁中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生，D正确；故选D。 解题贴士 判断浓硫酸表现哪种特性，看被作用物质中是否含水、H和O是否以水的形式存在： 特性 判断依据 典型情境 吸水性 吸收现成的水分子（游离水或结晶水） 干燥气体、吸收环境水分、使胆矾（CuSO₄·5H₂O）蓝色变白 脱水性 将有机物中H、O按水的组成比脱去（原本无水） 蔗糖变黑、纸张/木材/棉布变黑 强氧化性 +6价S得电子被还原为SO₂，有氧化还原反应发生 与Cu、C、S反应；使Fe、Al钝化 解题口诀："有水吸水，无水脱水，变价氧化"。遇到"蔗糖变黑+体积膨胀+刺激性气味"要答脱水性和强氧化性两个性质，不能只答脱水性。 ▌对点练1-1 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是 A．过程①白色固体变黑，体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生刺激性气体，体现了浓硫酸的酸性 D．反应后蔗糖分子中所有的化学键都发生了断裂 【答案】C 【解析】A．过程①白色固体变黑，发生了蔗糖脱水生成碳，体现了浓硫酸的脱水性，A正确； B．蔗糖脱水生成的碳单质与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，使固体体积膨胀，与产生的大量气体有关，B正确； C．产生刺激性气体是SO2，体现了浓硫酸的强氧化性，C错误； D．反应后蔗糖分子先生成碳单质和水，最后生成二氧化碳，分子中所有的化学键都发生了断裂，D正确；答案选C。 ▌对点练1-2 硫酸是非常重要的工业原料，回答下列问题： （1）把浓硫酸滴在白纸上，白纸变黑，则浓硫酸表现 性；浓硫酸可用于干燥气体，是因为其具有 性。下列气体不可以用浓干燥的是 （填字母）。 A．    B．    C．    D． （2）盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间，烧杯中溶液的浓度 （填“增大”或“减小”）。 （3）浓硫酸与碳共热时发生反应的化学方程式为 ，在该反应中，浓硫酸表现出 （填“酸性”或“强氧化性”），反应中生成与的体积比为 。 【答案】 （1） 脱水性 吸水性 A （2） 减小 （3） 强氧化性 1：2 【解析】 （1）白纸的主要成分是纤维素，把浓硫酸滴在白纸上，浓硫酸脱去纤维素中的H、O元素，从而生成炭，使白纸变黑，则浓硫酸表现出脱水性；浓硫酸可用于干燥气体，是因为浓硫酸具有吸水性；为碱性气体，能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，氢气、氧气、二氧化碳气体都可以用浓硫酸干燥，故选A； （2）盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间，会吸收空气中的水蒸气，使浓硫酸浓度减小； （3）C与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学方程式为，在该反应中S元素从+6价降低到+4价，作氧化剂，体现浓硫酸强氧化性，根据方程式可知，反应中生成与的体积比为1：2。 题型 硫酸盐 硫酸根的检验 ▌例2 下列实验能证明溶液中一定含有的是 A．某溶液加入溶液，产生白色沉淀 B．某溶液加入盐酸酸化，再加入溶液有白色沉淀产生 C．某溶液加入硝酸酸化，再加入溶液有白色沉淀产生 D．某溶液加入溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解 【答案】B 【解析】A．能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有Ag+、亚硫酸根、硫酸根、碳酸根等，故A错误； B．先加盐酸酸化，能排除Ag+、亚硫酸根、碳酸根的干扰，再加氯化钡溶液产生白色沉淀说明含有硫酸根离子，故B正确； C．硝酸具有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子，所以不能确定原溶液中含有硫酸根离子，故C错误； D．能和氯化钡溶液产生不溶于稀盐酸白色沉淀的离子有Ag+、硫酸根等，故D错误； 故选B。 解题贴士 1.方法：被检液取清液观察有无白色沉淀产生(判断有无SO42－)。 2.试剂：先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。 ▌对点练2-1 硫酸盐种类繁多，用途广泛。关于部分硫酸盐的叙述错误的是 A．硫酸钙常以石膏形式存在，建筑上用来调节水泥硬化速率 B．硫酸钡以重晶石形式存在，医疗上用作X射线检查的内服试剂 C．无水硫酸铜俗称胆矾，可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液 D．芒硝（Na2SO4•10H2O）入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛 【答案】C 【解析】A．硫酸钙的化学式为CaSO4，硫酸钙常以石膏（CaSO4·2H2O）形式存在，建筑上用来调节水泥硬化速率，A正确； B．硫酸钡以重晶石形式存在，不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，因此医疗上用作X射线检查的内服试剂，B正确； C．无水硫酸铜没有俗称，胆矾是五水硫酸铜的俗称，胆矾可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液，C错误； D．芒硝的化学式为Na2SO4•10H2O，医药上入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛等疾病，D正确； 故选C。 ▌对点练2-2 下列四种溶液中，一定存在的是 A．向甲溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．向乙溶液中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，有白色沉淀，再加入硝酸沉淀不溶解 C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，无白色沉淀生成，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生 D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，无白色沉淀生成，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生 【答案】C 【解析】A．向甲溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，甲溶液中不一定含有，可能有Ag+、、等的干扰，A不符合题意； B．由于硝酸能将氧化成，故向乙溶液中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，有白色沉淀，再加入硝酸沉淀不溶解，不能说明溶液中一定含有，B不符合题意； C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，可以排除Ag+、、等的干扰，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明溶液中一定含有，C符合题意； D．由于硝酸能将氧化成，故向丁溶液中加入硝酸使之酸化，无白色沉淀生成，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生，不能说明溶液中一定含有，D不符合题意； 故答案为C。 题型 含硫化合物的相互转化 ▌例3 含硫元素的物质广泛存在于自然界，在生产生活中有重要的用途。 Ⅰ、如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。请回答下列问题。 （1）X的浓溶液与碳在一定条件下可以发生反应，体现了X的 性。 （2）仅从硫元素化合价变化的角度分析，图中只有还原性的物质有 （填化学式）。 （3）下列关于硫及其化合物的叙述正确的是_______。 A．试管内壁残留的硫可用酒精洗涤 B．SO2的水溶液长期放置，酸性会增强 C．SO2有毒，不可以做食品添加剂 D．浓硫酸在空气中敞口放置，质量会减小 Ⅱ、硫酸铁是一种重要的化工原料，实验室模拟用铁矿石（主要成分为，还含有少量的、、、有机杂质）制备硫酸铁的流程如下： （4）“煅烧”时使用的仪器是 ，主要目的是 。 （5）请写出“浸出”过程中与反应的化学方程式 ； （6）“氧化”过程中发生的离子方程式为 。 （7）“滤液”中的主要阴离子有 。 【答案】（1）强氧化性 （2）H2S、Na2S （3）B （4） 坩埚 除去有机杂质 （5）Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O （6）2Fe2++H2O2+2H+ =2Fe3++2H2O （7）、、OH- 【分析】铁矿石的主要成分为，还含有少量的、、、有机杂质，煅烧时有机杂质转化为二氧化碳和水除去；加稀硫酸浸出，、、与H2SO4发生反应，不反应，则滤渣X为；滤液中含有金属阳离子Fe2+、Fe3+、Al3+，加入H2O2氧化，Fe2+转化为Fe3+，再加入足量NaOH溶液，Fe3+转化为，Al3+转化为；过滤得到固体，经过硫酸溶液溶解，蒸发结晶，获得硫酸铁固体。 【解析】（1）根据价类二维图，X为，则浓硫酸与碳在一定条件下可以发生反应生成二氧化硫和二氧化碳两种气体，体现了浓硫酸的强氧化性。 （2）元素处于最低价的化合物只有还原性，则仅从硫元素化合价变化的角度分析，图中只有还原性的物质有H2S、Na2S。 （3）A．硫微溶于酒精，则试管内壁残留的硫不可用酒精洗涤，A错误； B．SO2的水溶液长期放置，易被溶解的氧气氧化最终生成硫酸，因此溶液的酸性增强，B正确； C．SO2具有还原性，常用于葡萄酒的抗氧化剂，因此可用作食品添加剂，C错误； D．浓硫酸具有吸水性，在空气中敞口放置，质量会增大，D错误； 答案选B。 （4）煅烧时在坩埚中高温加热固体，则使用的仪器是坩埚；煅烧可以使得有机物转化为二氧化碳和水，从而除去有机杂质。 （5）浸出过程中与发生反应生成Al2（SO4）3和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2O。 （6）根据分析，氧化过程中Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，发生的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ ＝2Fe3++2H2O。 （7）根据分析，滤液中的溶质为、和过量的NaOH，则主要阴离子有、、OH-。 ▌对点练3-1 如图所示是硫元素在自然界中的循环示意图。下列有关说法错误的是 A．硫在自然界中有多种存在形式 B．过程⑤宜在土壤的缺氧区进行 C．过程⑤中S发生还原反应 D．硫元素的循环过程中只有硫的还原 【答案】D 【解析】A．由图知硫在自然界中有硫单质、硫酸盐、硫化氢等多种存在形式，A正确； B．在土壤缺氧的条件下可实现⑤的转化，若在富氧区，转化呈的硫化氢会与氧气反应，转化不成立，B正确； C．过程⑥中硫元素化合价降低，由0价降为-2价，发生还原反应，C正确； D．题图循环过程中①、②均为硫的氧化，D错误； 答案选D。 ▌对点练3-2 硫及其部分化合物的“价−类”二维图如下图所示： （1）下列说法正确的是___________。 A．X可与SO2反应生成S B．Y可由S和O2化合生成 C．Z的水溶液和足量硝酸反应可制得SO2 D．不能用浓硫酸干燥SO2 （2）某工厂采用（NH4）2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备（NH4）2SO3·H2O，过程如右图所示：吸收过程中，溶液中（NH4）2SO3和NH4HSO3物质的量之比 。 A．变大                   B．变小               C．不变 （3）制备过程中，溶液B中发生反应的化学方程式为 。 （4）工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。 ①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO2转化为，已知0.1mol·L−1 100mL NaClO溶液，可以恰好吸收0.01mol SO2，该反应的离子方程式为 。 ②脱硝时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和N，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是 。 【答案】 （1）A （2）B （3） （4） 避免HClO见光而损耗 【分析】根据价类二维图可知，X为H2S、Y为SO3、Z为Na2SO3或NaHSO3。 【解析】（1）A．X可与SO2发生归中反应，生成S和水，故A正确； B．S和O2化合生成SO2，不能生成SO3，故B错误； C．Z为Na2SO3或NaHSO3，硝酸具有强氧化性，能将Na2SO3或NaHSO3氧化，得不到二氧化硫，故C错误；D．SO2与浓硫酸不反应，可以用浓硫酸干燥SO2，故D错误；故选A； （2）SO2通入氨水溶液中、先生成（NH4）2SO3和水，当氨水反应完全后，发生反应：（NH4）2SO3 + SO2+ H2O= 2NH4HSO3，（NH4）2SO3逐渐减少，NH4HSO3逐渐增大，所以溶液中（NH4）2SO3和NH4HSO3物质的量之比减小，即B符合题意； （3）“制备”过程中，溶液B中发生反应的化学方程式为； （4）①已知0.1mol·L−1 100mL NaClO溶液，可以恰好吸收0.01mol SO2，即两者按照物质的量之比为1：1进行反应，离子方程式为； ②该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是避免HClO见光而损耗。 基础通关 1.浓硫酸与稀硫酸性质差异较大，具有吸水性，脱水性和强氧化性三大特性，下列有关浓硫酸的叙述正确的是 A．浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体 B．↑，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性 C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸不与铁、铝反应 D．取少量蔗糖于烧杯中，加入浓硫酸，蔗糖变黑，体现浓硫酸具有吸水性 【答案】B 【解析】A．浓硫酸能吸收氨气，不能用浓硫酸干燥NH3，故A错误； B．由反应可知，部分浓硫酸转变成二氧化硫，硫元素价态降低，表现其强氧化性，部分转化成硫酸铜，硫元素价态不变，表现其酸性，故B正确； C．常温下铁或铝与浓H2SO4反应剧烈反应，表面形成一层致密的氧化膜，阻止了后续反应的发生，即“钝化”现象，不是不反应，故C错误； D．浓硫酸使蔗糖分子中的氢、氧原子以2:1的比例形成水而脱出，剩余了碳，蔗糖变黑，体现脱水性，故D错误； 故选：B。 2．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据图正确回答下列含硫物质有关问题。 回答下列问题： （1）a对应物质的类别是_______； （2）图中b点物质会导致雨水pH减小，形成_______。 （3）可通过该物质与_______(填化学式)反应生成CaSO3来降低其对环境的危害。 （4）图中 b、c、d 这三种物质中属于弱电解质的是_______(填化学式)。 （5）欲制备Na2S2O3(硫代硫酸钠)，根据价类二维图信息分析，合理的是_______。 A．Na2S+S B．Na2SO3+S C．Na2SO3+Na2SO4 D．SO2+Na2SO4 （6）浓硫酸是重要的含硫物质，化学性质有很多。请从浓硫酸的性质A-D中选择不同现象分别体现了浓硫酸的什么性质：A．脱水性     B．吸水性     C．强氧化性     D．酸性 ①浓硫酸能使蔗糖由白变黑，体现了浓硫酸的_______。 ②能干燥二氧化硫气体，体现了浓硫酸的_______。 （7）请结合SO2类别、价态及特性，在如下图实验装置分析SO2的性质(经检验，装置的气密性良好)。 已知二氧化硫具有A．氧化性   B．还原性   C．漂白性   D．酸性氧化物的性质。请从以上二氧化硫的性质A-D中选择符合的性质。 ①是检验SO2的_______。 ②中的现象褪色，体现了SO2的_______。 ③中产生淡黄色浑浊，体现了SO2的_______。 （8）通入足量SO2后④中无明显现象，将其分成两份分别加入下列物质后均产生白色沉淀。 加入的物质 H2O2 氨水 沉淀的化学式 ① ② 产生沉淀的化学式是：①_______，②_______。 （9）写出SO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。 【答案】（1）氧化物 （2）酸雨 （3）Ca(OH)2 （4）H2SO3 （5）B （6）A B （7）C B A （8）BaSO4 BaSO3 （9）2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 【解析】（1）根据价类二维坐标，a为氧化物； （2）b为，在空气中被氧化为，溶于水形成硫酸性酸雨； （3）为酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，所以与生成； （4）b为，是非电解质，c为是弱电解质，d为，是强电解质； （5）根据氧化还原反应的价态变化规律，同种元素的较高价态和较低价态，可以发生氧化还原反应生成中间价态，同种元素的相邻价态的物质之间不发生氧化还原反应，故选B； （6）浓硫酸能使蔗糖脱水炭化，由白变黑，体现了浓硫酸的脱水性，能干燥二氧化硫气体，体现了浓硫酸的吸水性，故选A和B； （7）使品红溶液褪色，体现的漂白性；使酸性高锰酸钾溶液褪色，因为酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，所以体现的还原性；与反应生成S单质，，体现的氧化性； （8）因为酸性比弱，所以反应不能发生，不产生沉淀，若加入，因为具有强氧化性，将氧化生成，产生的沉淀不溶于酸，所以得到沉淀；若加入氨水，氨水显碱性，能与酸反应，生成沉淀可以存在，所以得到沉淀； （9）为酸性氧化物，与碱反应生成亚硫酸盐和水，与反应的化学方程式为：。 3．浓硫酸的特性 浓硫酸有三大特性：_____、___和____。 强氧化性 实验探究 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面变黑，______ b试管中的溶液逐渐变为______ c试管中的紫色石蕊溶液变为______ 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈______ 实验结论 Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_________________ 【答案】吸水性 脱水性 强氧化性 有气泡产生 无色（或品红溶液褪色） 红色 蓝色 【解析】 浓硫酸的三大核心基础特性为吸水性（可作气体干燥剂）、脱水性（可使有机物按氢氧原子数比2:1脱除碳化）、强氧化性（加热条件下可氧化不活泼金属、非金属等）。铜与浓硫酸加热时发生氧化还原反应生成气体，因此a试管除铜丝变黑外还可观察到气泡产生。 具有漂白性，可与品红结合生成不稳定无色物质，因此b试管品红溶液褪色变为无色。 与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出使溶液呈酸性，紫色石蕊遇酸变红，且不能漂白酸碱指示剂，因此c试管溶液变为红色。 反应生成的在高浓度硫酸中含水量极低难以电离，几乎不显蓝色，将反应后溶液倒入水中后，在水溶液中显特征蓝色，因此稀释后溶液呈蓝色。配平依据：Cu元素从0价升高到+2价失2e-，部分S元素从+6价降低到+4价得2e-，根据得失电子守恒、原子守恒配平得到反应方程式：。 4．浓硫酸的特性：浓硫酸主要以分子形式存在，所以具有和稀硫酸不同的化学性质。 （1）吸水性(吸收游离的水) 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_______。吸水性属于_______变化。 【思考】不能用浓硫酸干燥的气体有哪些？ 浓硫酸常用来干燥_______气体和_______气体，如_______等。不能用浓硫酸干燥的气体有碱性气体如_______、还原性气体如_______。 （2）脱水性(有机物中的H、O元素按2：1的比例脱去) 浓硫酸能够将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的_______元素和_______元素按水的组成比脱去。(注意：物质本身不含水) （3）强氧化性 ①与金属反应：常温时Fe、Al等少数金属遇浓硫酸发生_______。加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的_______反应。 ②与非金属反应(与C的反应)化学方程式：_______。 ③与还原性化合物(H2S、HBr)反应：_______、_______。 【答案】（1）干燥剂 物理 酸性 中性 CO2、H2 NH3 H2S （2）H O （3）钝化反应 其他金属 【解析】（1）浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，常用作干燥剂，吸水性属于物理变化；浓硫酸除了具有吸水性，还具有酸性和强氧化性，故可以干燥酸性、中性气体，如CO2、H2等，但不能干燥碱性气体，如NH3、还原性气体，如H2S、HBr、HI等； （2）浓硫酸能够将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的H元素和O元素按水的组成比脱去； （3）①常温时Fe、Al等少数金属遇浓硫酸发生钝化反应；加热时，除了铂、金外，其他金属都能与浓硫酸反应生成盐、水和二氧化硫； ②与非金属反应(与C的反应)化学方程式：； ③与还原性化合物(H2S、HBr)反应分别为：、。 5．硫酸根离子的检验 （1）试剂：稀盐酸、BaCl2溶液。 （2）的检验操作 待测液无明显现象出现___________，即可确定存在。在含钡的沉淀中，只有BaSO4既不溶于水又不溶于酸。 （3）原理：___________。 【答案】 白色沉淀 【解析】①对加入加稀盐酸酸化的目的是排除碳酸根、亚硫酸根、银离子等干扰离子，碳酸根和亚硫酸根与酸反应产生气体，银离子与氯离子生成沉淀，酸化后无明显现象说明干扰离子已被除尽；此时加入氯化钡溶液，若溶液中存在硫酸根，会与钡离子结合生成既不溶于水也不溶于酸的白色硫酸钡沉淀，因此现象为出现白色沉淀； ②原理是钡离子和硫酸根发生离子反应，生成难溶的硫酸钡沉淀，该离子方程式为。 6．检验 检验硫酸根离子的正确操作方法：_______。先加稀盐酸的目的是_______。检验硫酸根离子一定要先加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则说明存在硫酸根离子。 【答案】 取试样放入试管内，先加入稀盐酸，无明显现象，然后加入氯化钡溶液 排除碳酸根离子、银离子、亚硫酸根离子等的影响 【解析】检验硫酸根离子方法：取试样放入试管内，先加入稀盐酸，排除掉碳酸根离子、银离子、亚硫酸根离子等的影响，无明显现象，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明试液中有。 7．浓硫酸是一种重要的无机酸。 （1）写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：___________。该反应体现了浓硫酸的___________。 A． 吸水性            B． 强氧化性            C． 脱水性            D． 酸性 （2）请解释工业上能用铁或铝制容器盛装冷的浓硫酸的原因___________。 （3）检验样品中是否含有硫酸根离子，某同学取样，先滴加稀硝酸，无明显现象；再滴加氯化钡溶液，出现白色沉淀。他认为样品中存在硫酸根离子，你认为他的结论合理吗？ 请说明理由___________。 【答案】（1）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O BD （2）铁或铝遇到浓硫酸，发生钝化现象 （3）不合理；不能排除Ag+的干扰 【解析】（1）铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、水和硫酸铜，化学方程式：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；该反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，选BD； （2）铁或铝制容器盛装冷的浓硫酸的原因：铁或铝遇到浓硫酸，发生钝化现象； （3）氯化钡溶液中含有氯离子，出现白色沉淀，可能是硫酸钡或氯化银，故不合理；不能排除Ag+的干扰； 8.化学是门实用性很强的科学。请根据题意填空： （1）铝制易拉罐的表面有一层氧化膜，主要成分是Al2O3，它与盐酸和氢氧化钠溶液反应都生成盐和水，则Al2O3属于_______氧化物(填“酸性”、“碱性” 或“两性”) （2）厨房中用的食盐和纯碱外观相似。某同学为区分这两种物质，各取少量置于玻璃杯中，滴加食醋，有气体产生的是________ (填“食盐”或“纯碱”)。 （3）把浓硫酸滴在白纸上，白纸变黑，则浓硫酸表现_________(填“脱水性”或“氧化性”)。 （4）盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间，质量增加，则浓硫酸表现出_______(填“吸水性”或“脱水性”)。 （5）浓硫酸与碳共热时发生反应2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O，在该反应中，浓硫酸表现出_______(填“氧化性”或“还原性”)。 【答案】（1）两性 （2）纯碱 （3）脱水性 （4）吸水性 （5）(强)氧化性 【解析】（1）两性氧化物的定义为既能与强酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水的氧化物，符合该性质，因此属于两性氧化物。 （2）食醋主要成分为醋酸，食盐（）与醋酸不反应，纯碱（）可与醋酸反应生成气体，因此滴加食醋有气体产生的是纯碱。 （3）浓硫酸的脱水性指可将有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去，白纸主要成分为有机物，滴加浓硫酸后碳化变黑，体现脱水性。 （4）浓硫酸具有吸水性，敞口放置时会吸收空气中的水蒸气，导致烧杯内总质量增加，因此该现象体现浓硫酸的吸水性。 （5）该反应中，中元素化合价由+6价降低为中的+4价，得到电子发生还原反应，因此浓硫酸在反应中表现氧化性。 9．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据图正确回答下列含硫物质有关问题。 （1）欲制备(硫代硫酸钠)，根据价类二维图信息分析，合理的是___________。 A． B． C． D． （2）下列关于硫酸的说法，正确的是___________。 A．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性 B．浓硫酸与碳反应时，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性 C．将铝片分别投入常温下的浓硫酸和稀硫酸，快速放出气体的是稀硫酸 D．浓硫酸使胆矾晶体()由蓝色变为白色()体现了脱水性 （3）图中b、c、d这三种物质中属于弱电解质的是___________(填化学式)。 （4）在一密闭的2L的容器里装有和，在五氧化二钒催化作用下发生反应，方程式为___________；2min末测得容器中共有5.2mol气体，则2min内的平均反应速率___________。 为防治酸雨，将含硫物质在排入大气前除去的工艺称之为“脱硫”，如图是一种钙钠双碱法的脱硫工艺，回答以下问题： （5）流程中生成的化学反应方程式是：___________。该流程中，可以循环利用的物质是___________(填化学式)。 【答案】（1）B （2）C （3）H2SO3 （4） （5）NaOH 【分析】图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系，可以推知b为SO2、c为H2SO3、d为H2SO4； 【解析】（1）的中S的化合价为+2价，从氧化还原的角度分析，制备时反应物中S的化合价必须一种物质大于+2，另一种物质小于+2； A．两种物质中S的化合价均小于+2价，不符合题意； B．Na2SO3中S的化合价为+4价，S单质的化合价为0价，符合题意； C．两种物质中S的化合价均大于+2价，不符合题意； D．两种物质中S的化合价均大于+2价，不符合题意； 故选B。 （2）A．浓硫酸有氧化性，稀硫酸能生成氢气，也体现氧化性，错误； B．浓硫酸与碳反应时生成二氧化碳和二氧化硫、水，浓硫酸表现氧化性，而不表现酸性，错误； C．将铝片分别投入常温下的浓硫酸和稀硫酸，浓硫酸和铝发生钝化反应，快速放出气体的是稀硫酸，正确； D．浓硫酸使胆矾晶体()由蓝色变为白色()体现了浓硫酸的吸水性，错误； 故选C。 （3）弱电解质是指在水溶液里部分电离的电解质，包括弱酸、弱碱、水与少数盐；b、c、d这三种物质中二氧化硫为非电解质、亚硫酸为弱电解质、硫酸为强电解质，属于弱电解质的是H2SO3； （4）在一密闭的2L的容器里装有和，在五氧化二钒催化作用下发生反应，方程式为；反应为气体分子数减小1的反应，2min末测得容器中共有5.2mol气体，减少0.8mol气体，则2min内反应0.8mol，的平均反应速率； （5）二氧化硫和氢氧化钠生成亚硫酸钠和水；由图可知，SO2和NaOH反应生成Na2SO3，后来又生成NaOH，可循环利用的物质是NaOH。 10.粗盐中含有泥沙等不溶性杂质和可溶于水的钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质离子。将粗盐溶解过滤后经以下步骤可得精盐：①加入稍过量的溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的溶液；④过滤；⑤滴入稀盐酸至无气泡产生；⑥蒸发。回答以下问题： （1）检验经步骤①后的溶液中还有无离子的方法是___________。 （2）步骤③加入稍过量溶液的目的是___________。 （3）步骤④需用如图装置，装置中有明显的两处错误是___________、___________，该操作中玻璃棒的作用是___________。 （4）步骤⑤滴入稀盐酸产生气泡，该反应的离子方程式为___________。 （5）步骤⑥中所用仪器除带铁圈的铁架台、酒精灯、玻璃棒外，还需选用下列仪器中的________(填名称) 【答案】（1）静止片刻沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3 滴溶液，如果出现白色浑浊，则溶液中有 （2）除去Ca2+及过量的Ba2+ （3）漏斗末端较长一侧应紧贴烧杯内壁 滤纸边缘不能高于漏斗边缘 引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒 （4）CO+2H+=H2O+CO2 （5）蒸发皿 【分析】粗盐中含有泥沙等不溶性杂质和可溶于水的钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质离子，实验通过加入稍过量的溶液除去硫酸根离子，再加入稍过量的NaOH溶液除去镁离子，继续加入稍过量的溶液除去钙离子和过量的钡离子，过滤后，向滤液中滴入稀盐酸至无气泡产生，除去过量的，最后蒸发结晶可得精盐，据此解答。 【解析】（1）检验硫酸根离子是否已除尽，可静止片刻沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3 滴溶液，如果出现白色浑浊，则溶液中有；故答案为：静止片刻沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3 滴溶液，如果出现白色浑浊，则溶液中有。 （2）碳酸钠与钙离子反应生成碳酸钙沉淀，也能与钡离子反应生成碳酸钡沉淀，所以滴加稍过量碳酸钠溶液，可以除去Ca2+和过量的Ba2+；故答案为：除去Ca2+及过量的Ba2+。 （3）步骤④为过滤操作，该过程中漏斗末端较长一侧应紧贴烧杯内壁；滤纸边缘不能高于漏斗边缘；该操作中玻璃棒的作用是：引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；故答案为：漏斗末端未紧靠烧杯内壁；滤纸边缘未高于漏斗边缘；引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒。 （4）步骤⑤滴入稀盐酸和碳酸钠进行反应，生成氯化钠和水、二氧化碳，反应的离子方程式为：CO+2H+=H2O+CO2；故答案为：CO+2H+=H2O+CO2。 （5）步骤⑥为蒸发结晶，所用仪器除带铁圈的铁架台、酒精灯、玻璃棒外，还需选用蒸发皿；故答案为：蒸发皿。 11、某学习小组设计了如下图装置用于检验浓硫酸和碳反应生成物的成分。 （1）发生装置中仪器A的名称为_________。 （2）写出发生装置中碳与浓硫酸反应的化学方程式_________。 （3）如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③，则一定可以检出的产物是_________。 【答案】（1）圆底烧瓶 （2） （3）、（或二氧化硫、二氧化碳） 【分析】浓硫酸与碳单质在加热条件下反应，产物为水、二氧化碳和二氧化硫。①为水蒸气检验装置，无水硫酸铜变蓝，说明产物中含有水蒸气。②为二氧化硫检验装置，通入品红溶液中，二氧化硫使品红褪色。再通入酸性高锰酸钾溶液，二氧化硫被氧化，气体再次通入品红溶液，不再使品红溶液褪色，说明二氧化硫已被完全消耗。③为二氧化碳检验装置，现象为澄清石灰水变浑浊。 【解析】（1）发生装置A的名称为圆底烧瓶； （2）碳单质与浓硫酸在加热条件下发生反应，碳被氧化为二氧化碳，硫酸被还原为二氧化硫，且有水生成，化学方程式为：； （3）交换装置②和①的位置，仍然能检验出二氧化硫和二氧化碳，但不能检验A中反应是否产生了水蒸气。 12.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________。 （2）装置D中试管口放置的棉花应浸有一种液体，这种液体是___________，其作用是_________。 （3）装置B的作用是储存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中的现象是_____________________________，装置B中应盛放的液体是_________(填标号)。 A．石灰水                B．酸性KMnO4溶液           C．饱和NaHSO3溶液 （4）实验中，取一定质量的铜片和一定体积的18 mol·L-1浓硫酸放入圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底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H2SO4剩余。 ①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_______________________________。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是__________(填标号)。 A．铁粉　　　       B．BaCl2溶液　　        　C．银粉 【答案】（1）Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O （2）NaOH溶液(其他合理答案也可) 吸收多余的SO2，防止污染空气 （3）试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升（答出一点即可） C （4）反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不与稀硫酸反应 A 【分析】装置A为反应发生装置，铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫气体；装置B为储气装置，利用液面压强差储存多余的二氧化硫气体；装置C为收集装置，利用向上排空气法收集二氧化硫；装置D中品红溶液用于检验二氧化硫的漂白性，试管口的棉花浸有碱液，用于吸收尾气，防止污染环境； 【解析】（1）装置A中，铜与浓硫酸在加热条件下发生氧化还原反应，生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，反应的化学方程式为：； （2）二氧化硫是有毒气体，直接排放会污染空气，因此装置D中试管口放置的棉花应浸有溶液，其作用是吸收多余的，防止污染空气； （3）关闭K后，装置A中因余热仍产生的气体进入装置B，导致装置B内密闭体系的气压增大，将瓶内液体压入长颈漏斗中，故现象为：试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升。装置B用于储存，所盛放的液体不能吸收或消耗；石灰水会与反应，酸性溶液会氧化吸收，而在饱和溶液中的溶解度很小，不会被大量吸收，故选C。 （4）① 铜的化学性质较不活泼，只能与浓硫酸在加热条件下反应，不与稀硫酸反应，在反应过程中，不断被消耗，同时反应生成了水，导致硫酸的浓度逐渐降低，当浓硫酸变为稀硫酸时，反应即停止，因此会有余酸和剩余的铜片。 ② 反应后的溶液中已经含有生成的，若加入溶液，无论是否有余酸，都会与反应产生白色沉淀，无法证明余酸存在，故B错误；银粉排在金属活动性顺序表氢的后面，与稀硫酸不反应，无法检验，故C错误；铁粉能与稀硫酸反应产生氢气，若加入铁粉后有气泡产生，则证明溶液中存在，即有余酸存在，故选A。 13.将下端卷成螺旋状的铜丝插入足量热的浓硫酸中进行如图所示实验(a~d均为浸有相应试液的棉花)。下列分析正确的是 A．a处现象：先变红后褪色 B．b和c处褪色原理相同 C．铜与浓硫酸反应，硫酸只体现强氧化性 D．d处的浓NaOH和安全气球用于处理未反应完的SO2，防止污染空气 【答案】D 【解析】A．与水反应生成亚硫酸，可使紫色石蕊变红，但不具有漂白酸碱指示剂的性质，不会出现褪色现象，A错误； B．b处品红褪色是利用的漂白作用（与有色物质结合生成不稳定无色物质），属于非氧化还原反应，c处酸性褪色是表现还原性，发生氧化还原反应，二者褪色原理不同，B错误； C．铜与浓硫酸反应生成和，生成时硫酸体现强氧化性，生成时硫酸体现酸性，并非只体现强氧化性，C错误； D．浓可与反应吸收，安全气球可收集残留的，二者共同作用可防止污染空气，D正确； 故选D。 素养提升 1．浓硫酸与稀硫酸性质差异较大，且浓硫酸具有某些特性，下列有关浓硫酸的叙述正确的是 A．浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体 B．在铜与浓硫酸的反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性 C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸不与铁、铝反应 D．取少量蔗糖于烧杯中，加入浓硫酸，蔗糖变黑，体现浓硫酸具有吸水性 【答案】B 【解析】A．浓硫酸可以和氨气反应，不能干燥氨气，A错误； B．铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和SO2，浓硫酸只有部分化合价发生变化，所以浓硫酸即显示氧化性又显示酸性，B正确； C．常温下，铁、铝与浓硫酸接触会发生钝化，所以能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，C错误； D．浓硫酸使蔗糖分子中的氢、氧原子以2:1的比例形成水而脱出， 剩余了碳，蔗糖变黑，体现脱水性，D错误； 故选B。 2．下列关于浓硫酸特性的叙述不正确的是 A．浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性 B．浓硫酸能吸收气体中的水蒸气，常作氨气、二氧化硫等气体的干燥剂 C．浓硫酸可以吸收固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水 D．在反应C12H22O1112C＋11H2O，浓硫酸作脱水剂。 【答案】B 【解析】浓硫酸具有吸收现成的水（如气体中、液体中的水分子，以及固体中的结晶水等）的性能，表现浓硫酸的吸水性，浓硫酸可将许多有机物中的氢和氧原子按水分子的组成比例脱去，表现浓硫酸的脱水性，常温下，浓硫酸可使铁、铝等金属钝化.加热时，大多数金属都能被浓硫酸氧化为最高价态.此类反应生成相应的金属硫酸盐、二氧化硫和水，表现浓硫酸的强氧化性，通常情况下，浓硫酸可做干燥剂，但由于浓硫酸具有酸性和强氧化性，所以不能干燥碱性气体和还原性气体，所以不能干燥NH3、H2S等，可以干燥SO2、O2、N2等，故B错误； 本题答案为B。 3．浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性与强的氧化性等多重特性，在中学化学实验中经常用浓硫酸制取气体，在以下实验使用的硫酸采用较高浓度的原因不是基于上述特性的是 A．实验室利用Na2SO3与硫酸制取SO2气体时，一般采用浓度较大的硫酸 B．向白纸上滴几滴浓硫酸 C．向浓硫酸中滴加浓盐酸制取HCl气体 D．利用金属Cu与浓硫酸反应制取SO2气体 【答案】A 【解析】试题分析：实验室利用Na2SO3与硫酸制取SO2气体时，一般采用浓度较大的硫酸，是因为SO2气体易溶于水，为了降低其在水中的溶解量，故采用较浓的硫酸，并没有应用浓硫酸的三大特性，故本题选A；B项向白纸上滴几滴浓硫酸利用浓硫酸的脱水性使白纸碳化；C项向浓硫酸中滴加浓盐酸制取HCl气体利用浓硫酸的吸水性及吸水放热；D项利用金属Cu与浓硫酸反应制取SO2气体利用浓硫酸的强氧化性，氧化不活泼金属铜。 4．下列关于硫酸根离子的检验方法正确的是 A．加入溶液，产生白色沉淀，再加入过量盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中存在 B．加入盐酸酸化的溶液，若产生白色沉淀，则原溶液中存在 C．加入过量硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，则原溶液中存在 D．加入过量盐酸酸化，无沉淀产生，再向澄清溶液中加入溶液，若产生白色沉淀，则说明原溶液中存在 【答案】D 【解析】A．溶液中的银离子也能与氯离子反应生成不溶于盐酸的氯化银白色沉淀，则加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，再加入过量盐酸，沉淀不溶解不能说明原溶液中是否存在硫酸根离子，故A错误； B．溶液中的银离子也能与氯离子反应生成不溶于盐酸的氯化银白色沉淀，则加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀不能说明原溶液中是否存在硫酸根离子，故B错误； C．溶液中亚硫酸根离子也能与硝酸酸化的氯化钡溶液反应生成硫酸钡的白色沉淀，则加入过量硝酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀不能说明原溶液中是否存在硫酸根离子，故C错误； D．加入过量盐酸酸化，无沉淀产生说明溶液中不存在银离子，再向酸性澄清溶液中加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则说明原溶液中存在硫酸根离子，故D正确； 故选D。 5．采用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时，应先在待测溶液中加入盐酸，其作用是 A．形成较多的白色沉淀 B．形成的沉淀纯度更高 C．排除、及Ag+等的干扰 D．排除钡离子以外的其它阳离子干扰 【答案】C 【分析】在检验是否含有硫酸根离子时，如果对溶液成分没有限制，则需要排除可能存在的其他微粒如碳酸根离子、银离子等的干扰，据此解答。 【解析】A．硫酸钡是不溶于酸的沉淀，加入盐酸和沉淀的多少没关系，选项A错误； B．硫酸钡是不溶于酸的沉淀，加入盐酸和沉淀的纯度没关系，选项B错误； C．加盐酸时，如果有白色沉淀出现，则可以排除、及Ag+等离子的干扰，选项C正确； D．和盐酸反应生成沉淀的阳离子只有银离子，所以不需排除Ba2+以外的其它阳离子干扰，选项D错误。 答案选C。 6．为了检验某溶液中是否含有硫酸根离子，下列操作最合理的是 A．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀不溶解则原溶液中含有硫酸根 B．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解则原溶液中含有硫酸根 C．先用盐酸酸化无明显现象，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀则原溶液中含有硫酸根 D．先用硝酸酸化无明显现象，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀则原溶液中含有硫酸根 【答案】C 【解析】A．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，可能为BaSO3，再加盐酸，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，白色沉淀不溶解，则原溶液中可能含有亚硫酸根离子，A不正确； B．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，可能为BaSO3，再加稀硝酸，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，白色沉淀不溶解，则原溶液中可能含有亚硫酸根离子，B不正确； C．先用盐酸酸化无明显现象，则不含有Ag+，且能除去溶液中的亚硫酸根离子、碳酸根离子等，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀，则原溶液中一定含有硫酸根离子，C正确； D．若溶液中含有亚硫酸根离子，先用硝酸酸化时，被氧化为硫酸根离子，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中可能含有亚硫酸根离子，D不正确； 故选C。 7．下列有关离子（或物质）的检验及结论，正确的是 A．某气体可使品红溶液褪色，该气体一定是二氧化硫 B．焰色反应实验中，透过蓝色钴玻璃，可观察到钠的焰色呈黄色 C．向溶液中先加入稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液的方法，可用于检验溶液中是否含有硫酸根 D．向某无色溶液中加入稀盐酸，产生可使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有 【答案】C 【解析】A．臭氧、氯气等气体也能够使品红溶液褪色，所以该气体不一定为二氧化硫，故A错误； B．蓝色钴玻璃可滤去黄光，不能透过蓝色钴玻璃观察到Na+离子火焰呈黄色，故B错误； C．向溶液中先加入稀盐酸酸化，可以排除碳酸根离子、银离子等的干扰，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有硫酸根离子，故C正确； D．向某无色溶液中加入稀盐酸，可能生成二氧化硫或二氧化碳，二者都能使澄清石灰水变浑浊，可能含有SO32-，所以该溶液中不一定含有，故D错误； 故选C。 【点睛】本题的易错点为C，要注意盐酸和氯化钡溶液的加入顺序不能颠倒。 8.．下列有关物质的性质和用途的说法正确且具有对应关系的是 A．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性 B．浓硫酸有脱水性，可用于干燥和 C．常温下铁与浓硝酸不反应，可用铁槽车贮运浓硝酸 D．乙酸的酸性比碳酸的强，可用白醋清洗水壶里的水垢 【答案】D 【解析】A．二氧化硫使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，是因为二氧化硫作为酸性氧化物与氢氧化钠发生反应消耗了碱，使溶液碱性减弱，并非体现漂白性，A错误； B．浓硫酸可用于干燥和，是利用其吸水性，和脱水性无关，B错误； C．常温下铁遇浓硝酸发生钝化，钝化是生成致密氧化膜的化学反应，并非二者不反应，C错误； D．乙酸酸性强于碳酸，根据强酸制弱酸原理，乙酸可与水垢主要成分碳酸钙反应生成可溶性醋酸盐、二氧化碳和水，因此可用白醋除水垢，性质和用途对应，D正确； 故选D。 9．微型实验符合绿色化学理念，铜与浓硫酸的反应探究实验如图所示。下列说法正确的是 A．紫色石蕊溶液和品红溶液均褪色，体现了的漂白性 B．向反应后冷却的试管中加入蒸馏水，检验产物是否有 C．盐酸酸化的溶液产生白色沉淀 D．溶液变浑浊，体现了的氧化性 【答案】D 【解析】A．与水反应生成，使紫色石蕊溶液变红，不能使其褪色，仅品红溶液褪色体现的漂白性，A错误； B．反应后冷却的试管中残留有浓硫酸，直接加入蒸馏水会使浓硫酸稀释放热，导致液体飞溅，应将反应后液体沿烧杯壁缓慢加入盛有蒸馏水的烧杯中，B错误； C．亚硫酸酸性弱于盐酸，与盐酸酸化的溶液不反应，无白色沉淀生成，C错误； D．与发生反应，生成硫单质使溶液变浑浊，中硫元素化合价降低，体现氧化性，D正确； 故选D。 10．完成下列问题 （1）请结合SO2类别、价态及特性，在如下图实验装置验证SO2的性质(经检验，装置的气密性良好)。 ①是验证SO2的___________。 ②中的溶液褪色，写出该反应的离子方程式___________。 ③中产生淡黄色浑浊，体现了SO2的___________。 （2）通入足量SO2后④中无明显现象，将其分成两份分别加入下列物质后均产生白色沉淀。 加入的物质 H2O2 氨水 沉淀的化学式 ___________ ___________ （3）A装置中试管内发生反应的化学方程式为___________，浓硫酸起到的作用是___________。实验中使用可抽动的铜丝的优点是___________。浓硫酸也可与非金属反应，写出碳与浓硫酸反应的化学方程式为___________。 （4）实验装置中有一处缺陷，改进的方法是___________。 【答案】（1）漂白性 5SO2+2+2H2O＝2Mn2++4H++5 氧化性 （2）BaSO4 BaSO3 （3）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 氧化剂和酸性作用 能控制反应的发生和停止 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O （4）加一个尾气处理装置 【分析】装置①验证二氧化硫的漂白性，装置②检验二氧化硫的还原性，装置③验证二氧化硫的氧化性，装置④验证二氧化硫能否与氯化钡溶液反应，据此解答。 【解析】（1）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，①是验证SO2的漂白性。②中的溶液褪色，是因为二氧化硫能还原高锰酸钾，该反应的离子方程式为5SO2+2+2H2O＝2Mn2++4H++5。③中产生淡黄色浑浊，是因为有单质硫生成，二氧化硫中硫元素化合价降低，体现了SO2的氧化性。 （2）过氧化氢将亚硫酸氧化成硫酸，硫酸与氯化钡会产生BaSO4沉淀；氨水与亚硫酸反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵能与氯化钡反应生成BaSO3沉淀。 （3）A装置中试管内发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，反应中硫元素化合价降低，同时还有硫酸铜生成，浓硫酸起到的作用是氧化剂和酸性作用。二氧化硫是大气污染物，所以实验中使用可抽动的铜丝的优点是能控制反应的发生和停止。浓硫酸也可与非金属反应，碳与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。 （4）二氧化硫属于大气污染物，需要尾气处理，所以改进的方法是加一个尾气处理装置。 11．浓硫酸能使蔗糖、纸屑、棉花等有机物炭化。在浓硫酸使蔗糖炭化实验中，产生了许多气体使炭体积膨胀。且闻到有刺激性气味，某同学猜测气体中可能含有SO2和CO2等，为此，该同学设计了如下实验装置检验气体的成分。 实验时，在试管中先加入适量的蔗糖(C12H22O11)，再滴入少量的水，混匀，最后加入一定量的浓硫酸，迅速塞好橡皮塞，振荡试管，将产生的气体通过甲、乙、丙、丁四个洗气瓶。 （1）滴加少量水的目的是使反应温度迅速升高，以利于反应进行，写出该试管中产生气体的化学方程式_______。该实验中体现的浓硫酸的特性是_______。 （2）装置乙中的酸性KMnO4溶液的作用是_______，不能用饱和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液的理由是_______。 （3）产物中含有CO2的实验现象是：_______；对应的离子方程式：_______ 。 【答案】（1）2H2SO4(浓)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O 脱水性、强氧化性 （2）除去SO2 有CO2生成，影响产物的检验 （3）丙试管不褪色，丁试管变浑浊 CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O 【分析】气体中可能含有SO2和CO2等，甲中品红试液检验SO2气体，乙中酸性高锰酸钾溶液除去SO2，丙中品红试液检验SO2是否除尽，丁中澄清石灰水检验CO2气体。 【解析】（1）浓硫酸具有脱水性，能够将蔗糖脱水生成C，浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与木炭发生氧化还原反应，生成二氧化碳、二氧化硫、水，反应的化学方程式为：2H2SO4(浓)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O；故该实验中体现的浓硫酸的特性是脱水性、强氧化性； （2）SO2也能够使澄清石灰水变浑浊，为了排除检验CO2时SO2的干扰，用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，然后用品红溶液检验二氧化硫已经除尽；由于碳酸氢钠溶液能够与二氧化硫发生反应生成二氧化碳气体，则无法证明木炭是否被浓硫酸氧化成二氧化碳，故不能用饱和碳酸氢钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液，则不能用饱和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液的理由是有CO2生成，影响产物的检验； （3）CO2可使澄清石灰水变浑浊，则产物中含有CO2的实验现象是：丙试管不褪色，丁试管变浑浊；对应的离子方程式CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O。 12．某化学兴趣小组在实验室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性质探究(不考虑水蒸气)。 （1）有同学认为碳素钢中的碳单质会与浓硫酸反应，其化学方程式___________。 （2）有同学认为制得的中可能混有和杂质，为验证气体成分，兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。 ①为验证并吸收，装置中加入酸性溶液的作用为___________，H的作用为___________ ②装置C中品红溶液的作用___________。         ③证明杂质中混有实验现象___________。 （3）兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 ①能验证具有氧化性的实验现象为___________； ②为验证的还原性，取试管中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去。 方案Ⅱ：向第二份溶液加入溶液，产生白色沉淀。 方案Ⅲ：向第三份溶液中加入溶液，有白色沉淀生成。 上述方案中合理的是___________(填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)，试管b中发生反应的离子方程式为___________。 【答案】（1） （2）验证并除去 防止空气中的水蒸气进入装置 检查是否除尽 黑色变红，无水变蓝 （3）溶液出现黄色沉淀 Ⅱ 【解析】（1）碳单质与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，根据得失电子守恒和原子守恒配平可得化学方程式； （2）①酸性溶液具有强氧化性，能与发生氧化还原反应，所以其作用是验证并吸收；装置H中装有碱石灰，可防止空气中的水蒸气进入装置影响的检验；②若被除尽，品红溶液不褪色，所以装 置C中品红溶液用于检验是否除尽； ③能还原氧化铜，生成铜和水，所以若装置F中黑色粉末变红，装置G中白色粉末变蓝，证明杂质中混有； （3）①与溶液反应生成硫单质，硫单质为淡黄色沉淀，所以试管a中出现淡黄色沉淀能验证具有氧化性；②方案I：能使品红褪色，不能证明被氧化，不合理；方案Il：加入溶液产生白色沉淀，说明有生成，即被氧化，合理；方案Ⅲ：溶液中本身含，加溶液有白色沉淀生成，不能证明被氧化，不合理；试管b中与反应生成硫酸和盐酸，离子方程式为； 迁移创新 1.某实验组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的性质的装置如图所示。 已知：硫酸沸点为338℃。 关闭弹簧夹，滴入浓硫酸，加热装置A，实验现象如下： 装置A：有白雾产生；铜片表面产生黑色固体，溶液为无色，底部产生白色固体。 装置B：有大量白色沉淀产生。 装置C：有少量白色沉淀产生。 （1）装置A中发生主要反应的化学方程式为______。为检验底部的白色固体，待装置A冷却后，取下装置A，下列操作正确的是______(填字母)。 A．向装置A中加水，观察溶液颜色 B．将装置A中物质倒入盛有水的烧杯中，观察溶液颜色 （2）经过进一步实验发现装置B和装置C中的白色沉淀均不溶于盐酸，该白色沉淀是______(填化学式)。 ①装置B中产生大量白色沉淀的主要原因是______，为了证实该原因，可在装置A和装置B之间添加盛有______的洗气瓶，再观察装置B中是否出现大量沉淀。 ②装置C中产生少量白色沉淀的原因是______(用离子方程式表示)，为了证实该原因，可增加一步操作，该操作是______，实验结束时再观察装置C中是否出现沉淀。 （3）已知：铜丝表面产生的黑色固体甲可能含有CuO、CuS、以及被掩蔽的。 查阅资料： a、在酸性环境下会发生氧化还原反应生成和Cu单质，在气流中煅烧，可以转化为CuO。 b、CuS和常温下都不溶于稀盐酸，在气流中煅烧，都转化为CuO和。为研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行如下实验： ①固体乙在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为______。 ②下列对于固体甲的成分的判断正确的是______。 A．固体甲中，CuO和至少有一种    B．固体甲中，CuS和不能同时存在 C．固体甲中若没有，则一定有    D．固体甲中若存在，则不可能存在 【答案】（1）(浓) B （2）含硫酸的白雾与发生反应生成 饱和溶液 实验开始前，先打开弹簧夹通一段时间 （3）AC 【分析】装置A中所发生得反应为铜与浓硫酸加热反应制备二氧化硫，装置B和C生成不溶于盐酸得BaSO4白色沉淀。 【解析】（1）装置A中所发生得反应为铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为；装置A中剩余大量浓硫酸，直接加水会导致酸液飞溅，必须将反应液倒入盛有水的烧杯中稀释，观察颜色，故选B。 （2）不溶于盐酸的含钡沉淀为​； ①加热时浓硫酸沸点较高，但仍会挥发形成硫酸酸雾，随​进入B中，硫酸根与钡离子生成​沉淀；要验证该原因，需除去​中的硫酸酸雾，可在A、B之间加盛有饱和​溶液的洗气瓶，硫酸可与​反应生成​，不引入杂质； ②除去硫酸酸雾后，​进入C中，会被装置内空气中的​氧化为硫酸根，进而生成​沉淀，离子方程式为，验证该原因只需排尽装置内的空气，若排尽空气后C中无沉淀即可证明假设成立，即实验操作为：实验开始前，先打开弹簧夹通一段时间。 （3）①根据煅烧的质量变化分析，若发生，则反应中192 g CuS煅烧后得到160 g CuO，固体质量减小，若发生，则反应中160 g 煅烧后得到160 g CuO，固体质量不变，据已知，2.00 g固体乙煅烧后得到1.84g，质量减小，说明一定含CuS，因此一定发生反应； ②A．加稀盐酸得到蓝色溶液，说明含，CuO和酸反应可生成，酸性条件歧化也可生成，因此二者至少有一种，A正确； B．CuS使质量减小，质量不变，二者可同时存在，总质量仍能满足减小的要求，B错误； C．若不含，2.00 g全为CuS时，煅烧后CuO质量约为1.67 g，小于1.84 g，因此一定含有质量不变的才能得到1.84 g固体，C正确； D．若存在，加酸歧化会生成Cu单质，Cu进入滤渣煅烧生成CuO时质量增加，可与CuS的质量减小抵消，仍可以存在，D错误； 故选AC。 2.某学习小组利用如图装置探究铜与浓的反应(夹持装置和中加热装置已略，气密性已检验)。 编号 实验用品 实验现象 ① 10mL15mol/L浓H2SO4溶液 过量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 ② 10mL15mol/L浓H2SO4溶液 适量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 已知：①微量与过量溶液发生反应，溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。②、和均为黑色固体。③和不与稀硫酸反应。④稀硝酸具有强氧化性，能被还原为，极易与空气中的反应生成红棕色的。 （1）A中主要反应的化学方程式为_______________________。 （2）装置B的作用是__________________。 （3）为了探究黑色沉淀的成分，进行了下列实验： 实验Ⅰ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硫酸搅拌，充分反应后加入过量的溶液，再滴入几滴甘油，无明显现象； 实验Ⅱ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硝酸并加热，一段时间后，黑色沉淀全部溶解，试管口处出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。 ①实验Ⅰ说明黑色固体中________(填“含有”或“不含有”)。 ②实验Ⅱ说明黑色固体可能为或。 用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下(Cu-64，S-32)： 150℃取样：铜元素，硫元素；230℃取样：铜元素，硫元素。 则230℃时黑色沉淀的成分是________。 （4）为探究黑色沉淀消失的原因，取230℃时的黑色沉淀，加入浓，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变为蓝色。该过程反应的化学方程式为________________________。 （5）由实验可知，和浓除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生，和浓反应时应选择的实验方案是________(填标号)。 A．将烧瓶中的浓加热至150℃以上，然后加入适量铜片 B．将烧瓶中的浓加热至250℃以上，然后加入适量铜片 （6）温度较低时铜与浓硫酸反应产生的原因是__________________(用化学方程式表示)。 【答案】（1） （2）检验二氧化硫 （3）不含有 （4） （5）B （6） 【分析】A装置中铜和浓硫酸加热发生反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，装置B中品红溶液检验二氧化硫，品红褪色则证明有二氧化硫产生，装置C中NaOH溶液用来吸收有毒的二氧化硫尾气，防止污染空气。 【解析】（1）A装置中铜和浓硫酸加热发生反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，反应的化学方程式为 （2）装置B中品红溶液检验二氧化硫，品红褪色则证明有二氧化硫产生； （3）①CuO与稀硫酸反应生成，对比已知信息①和实验Ⅰ现象，说明黑色固体中不含有CuO； ②算230℃取样的Cu、S物质的量：，，，对应组成为。 （4）230℃的黑色沉淀为CuS，和浓硫酸在250℃下反应，生成蓝色的硫酸铜溶液、淡黄色硫单质沉淀，同时生成刺激性气味的，配平后得到该反应式：。 （5）根据实验现象，适量的铜与浓硫酸加热产生的黑色沉淀少，加热至250℃，黑色沉淀全部溶解，所以为避免副反应的发生选择实验方案B。 （6）低温下浓硫酸的氧化性相对较弱，部分Cu被氧化生成，其余Cu转化为硫酸铜，S元素被还原为-2价进入，配平后得到该符合氧化还原价态变化的副反应方程式：。 3.某小组用如下装置探究铜与浓硫酸的反应。 资料：i．(极浅蓝色)，溶液为深蓝色； ii．硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，易溶于浓盐酸； iii．单质硫不溶于水，微溶于酒精； iv．在干燥环境(浓)中较为稳定。 （1）浓与制备的化学方程式是__________________________。 （2）上述实验中，能证明浓硫酸中硫酸分子的氧化性强于氢离子的证据是________________。 实验过程中，小组同学按加热时间分为三个阶段，记录实验现象如下： 反应阶段 阶段一(加热初期) 阶段二(继续加热) 阶段三(加热后期) 实验现象 铜丝表面逐渐变黑，溶液接近无色，无气体生成 大量刺激性气体产生，溶液变为墨绿色，试管底部产生灰白色沉淀 试管中出现“白雾”，浊液逐渐变澄清，溶液变为浅蓝色，灰白色沉淀增多 （3）经检验，阶段一中铜丝表面逐渐变黑的产物为，同时有产生，发生的主要反应的化学方程式是________________，体现了浓硫酸的__________(填“吸水性”“脱水性”“强酸性”或“强氧化性”)。 小组同学为探究实验中产生的沉淀，设计如下实验方案。 （4）用文字描述实验③中溶液由浅蓝色变为深蓝色的原因：__________________。 （5）通过上述实验验证可知，铜与浓硫酸反应生成沉淀的主要成分是________。 【答案】（1） （2）品红溶液褪色（说明生成了） （3）强氧化性、酸性 （4）沉淀中含有，溶于氨水生成极浅蓝色的，静置时被空气中的氧化为深蓝色的，离子方程式为： （5）、、 和 【解析】（1）浓硫酸具有强氧化性，加热时能将铜氧化为，自身被还原为，反应的化学方程式为：，书写时需标明“浓”字和加热条件，并标注“↑”符号； （2）若硫酸中的氢离子作氧化剂，反应应生成氢气，不会产生，品红溶液不会褪色；实验中品红溶液褪色，说明生成了，其中硫元素由＋6价被还原为＋4价，即被铜还原的是硫酸分子中的硫元素而非氢离子，故能证明浓硫酸中硫酸分子的氧化性强于氢离子的证据是品红溶液褪色； （3）阶段一加热温度较低，浓硫酸的氧化性体现不充分，铜被氧化为，具有全满稳定结构，在干燥的浓硫酸环境中较为稳定，与浓硫酸被还原生成的-2价硫结合生成，同时部分铜被氧化为生成，发生的主要反应的化学方程式为：，该反应中硫元素由＋6价部分被还原为－2价（生成），同时生成，体现了浓硫酸的强氧化性和酸性； （4）沉淀中含有，溶于氨水生成极浅蓝色的（资料i），中的不稳定，静置时被空气中的氧化为，生成深蓝色的，故溶液由浅蓝色变为深蓝色，离子方程式为：； （5）实验①中沉淀不溶于稀盐酸而溶于浓盐酸，说明沉淀中含有难溶于稀盐酸、易溶于浓盐酸的、（资料ii）；实验②中酒精滤液移入水中，界面处出现乳白色，说明酒精中溶解了单质硫，遇水析出（资料iii），即沉淀中含有；实验③中氨水溶液由浅蓝色变为深蓝色，说明沉淀中含有（资料i），综合以上实验验证可知，铜与浓硫酸反应生成沉淀的主要成分是、、 和 。 4.二氧化氯是一种用途极其广泛的消毒剂，其具有高效、广谱和相对安全的特性。某小组同学通过查阅资料：二氧化氯(ClO2)熔点为-59℃，沸点为11℃，浓度过高时易发生分解，甚至爆炸。可通过Cl2与NaClO2溶液反应来制取少量ClO2，实验装置如图所示。 回答下列问题： （1）装置甲中MnO2和浓盐酸在加热条件下反应生成MnCl2和氯气，该反应的离子方程式为___________。 （2）Cl-存在时会催化ClO2的生成，若无装置乙，则初始时装置丙内产生ClO2的速率明显加快，则装置乙中饱和食盐水的作用是___________。实验过程中常需通入适量的N2，其目的是___________。 （3）装置丙中反应生成二氧化氯和一种日常生活中的调味品，写出该反应的化学方程式：___________。 （4）装置戊中ClO2被溶液吸收后，生成和，该反应的离子方程式为___________。 （5）实验中有同学发现：浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象，小组同学对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案： a．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入NaCl固体加热 b．稀盐酸滴入MnO2中，然后通入HCl气体加热 c．MnO2与的浓溶液混合加热 d．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入浓硫酸，加热 e．浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热 ①实验a的目的是探究___________(填离子符号，下同)的浓度对反应的影响。 ②实验现象：b、d、e中有黄绿色气体生成，a、c中没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是___________的浓度对反应的影响。 【答案】（1） （2）除去氯气中的杂质气体HCl 防止ClO2浓度过高，ClO2发生分解，甚至爆炸 （3） （4） （5）Cl- H+ 【分析】甲装置中圆底烧瓶内二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，乙装置盛饱和食盐水除从甲装置挥发出的氯化氢，氯气碰到丙中的NaClO2溶液发生氧化还原反应得到ClO2和NaCl，丁装置收集ClO2，最后用NaOH进行尾气处理。据此作答。 【解析】（1）装置甲用和浓盐酸共热制备氯气，其离子方程式为。 （2）存在时会催化的生成，若无装置乙，则装置丙内产生的速率明显加快，浓盐酸易挥发，因此装置乙中饱和食盐水的作用是除去氯气中的杂质气体氯化氢。结合已知信息二氧化氯浓度过高时易发生分解，甚至爆炸，所以实验过程中常需通入适量的，其目的是防止浓度过高，发生分解，甚至爆炸。 （3）根据装置丙中反应生成二氧化氯和一种日常生活中的调味品，推得是氯化钠，可知发生反应： （4）装置戊烧杯中被溶液吸收后，生成和，所以离子方程式为 （5）①实验中，稀盐酸与不反应，加入氯化钠固体，相当于加入，观察反应是否发生，则实验的目的是探究Cl-浓度对反应的影响。②、、增大氢离子的浓度，有黄绿色气体生成，、增大氯离子的浓度，、中没有黄绿色气体生成，所以得出影响氯气生成的原因是氢离子浓度对反应的影响。 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 $ 第三章 硫、氮及其循环 第一节 硫及其化合物 第1课时 浓硫酸和硫酸盐 课标要点 1.结合真实情境认识浓硫酸的物理性质，理解其吸水性、脱水性与强氧化性，能准确书写浓硫酸与铜、碳等反应的化学方程式，建立“浓硫酸性质与浓度、条件相关”的认知逻辑。 2.了解硫酸钙、硫酸钡等常见硫酸盐的性质与用途，能基于其性质解释其在生产生活中的实际应用，认识硫酸工业的重要性。 3.学会硫酸根离子的检验方法，能独立完成相关实验操作，准确描述实验现象并基于现象得出结论，培养实验操作能力与安全意识。 学习重难点 重点：浓硫酸的强氧化性、硫酸根离子的检验方法。 难点：理解浓硫酸强氧化性的反应原理，区分其吸水性与脱水性。 知识点 硫酸（重点） 1．硫酸 （1）稀硫酸的性质 ①稀硫酸与活泼金属反应，如Zn：___________________________。 ②稀硫酸与金属氧化物反应，如CuO：___________________________。 ③稀硫酸与碱反应，如NaOH：___________________________。 ④稀硫酸与部分盐反应，如Na2CO3：___________________________。 （2）浓硫酸的物理性质：硫酸是一种_______色、_______的油状液体，密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出_______，浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿_______慢慢注入水中，并用_______不断搅拌。 （3）浓H2SO4的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。 吸水性​ ①原理：浓硫酸分子和水分子之间能形成很强的结合力，所以它既能吸收单独存在的水分子，也能夺取结晶水合物里的结晶水 。​​ ②干燥气体：浓硫酸可以用来干燥像CO2、Cl2、O2这类的_______气体。但它_______能干燥NH3等碱性气体，因为会和碱性气体发生化学反应；也不能干燥具有_______的气体（如H2S)，否则会将这些气体氧化。③结晶水合物脱水：例如，浓硫酸能使胆矾这种蓝色的结晶水合物失去结晶水，变成白色的无水物质。​ 脱水性​ ①原理：浓硫酸能够按照水中H、O原子个数比 2:1 的比例，把有机物里的氢元素和氧元素以_______的形式“夺走”，这一过程属于化学变化。​ ②有机物炭化：当浓硫酸遇到蔗糖、纤维素等碳水化合物时，会使它们脱水变成黑色的_______，体积膨胀，形成疏松多孔类似 “黑面包”的物质，这充分显示出浓硫酸对有机物分子结构强大的破坏能力。​ 反应实例：浓硫酸作用于蔗糖，会使蔗糖中的氢、氧元素以水的组成比例脱离，剩下碳单质 。​ 强氧化性​ ①与金属反应:在加热的情况下，浓硫酸几乎能和所有金属发生反应。 Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O 常温钝化：在常温状态下，铁、铝等少数金属遇到浓硫酸，金属表面会快速生成一层致密的_______保护膜，这层膜会阻止浓硫酸继续和金属发生反应，这种现象就叫做钝化，是_______变化。利用钝化现象，工业上可以用铁制或铝制容器来_______浓硫酸 。​ ②与非金属及化合物反应​ 与非金属反应：浓硫酸还能和碳、硫等非金属发生反应，把这些非金属氧化成高价态的氧化物。 C + 2H2SO4（浓） CO2 ↑+ 2SO2 ↑+ 2H2O 与化合物反应：浓硫酸具有强氧化性，能够氧化一些具有还原性的化合物,如将HBr、HI等氧化为Br2、I2 。 （4）硫酸的用途 ①化工原料：可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 ②化工工业：用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 特别提醒 1.稀硫酸与浓硫酸性质差异的本质是浓度不同：稀硫酸主要表现H⁺的通性（与活泼金属、金属氧化物、碱、部分盐反应）；浓硫酸主要表现H₂SO₄分子的特性（吸水性、脱水性、强氧化性），二者不可混为一谈。 2.浓硫酸稀释操作必须规范：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，切不可将水注入浓硫酸中，否则易因局部剧烈放热导致液滴飞溅。 3.吸水性≠脱水性：吸水性是吸收现成的水分子（如干燥气体、吸收环境水分）；脱水性是将有机物中的H、O按水的组成比脱去（如蔗糖变黑），二者本质不同，注意区分。 4.浓硫酸的脱水性与强氧化性在蔗糖实验中同时体现：蔗糖先变黑（脱水性），体积膨胀、疏松多孔并放出刺激性气味气体（碳被浓硫酸氧化为CO₂，浓硫酸被还原为SO₂，体现强氧化性），注意一个实验对应两个性质。 随学随练 1.浓硫酸是实验室常用的强腐蚀性试剂，其吸水性、脱水性与强氧化性是核心特性。下列关于浓硫酸的说法错误的是 A．浓硫酸是常见的干燥剂，但不能用来干燥 B．浓硫酸与足量共热反应，生成的物质的量为 C．常温下能用铁制容器盛装浓硫酸 D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现了浓硫酸的脱水性 2．浓硫酸具有酸性，又具有三大特性，下列实验中硫酸的作用中没有体现三大特性的是 A．工业上用铝槽车储存和运输浓硫酸 B．在实验室中用浓硫酸做干燥剂 C．实验室中用硫酸酸化高锰酸钾溶液 D．蔗糖中加入浓硫酸产生“黑面包” 知识点 硫酸盐 硫酸根离子的检验 1、常见的硫酸盐 名称 化学式（结晶水合物） 俗名 主要用途 硫酸钙 CaSO₄·2H₂O / 2CaSO₄·H₂O 石膏 / 熟石膏 熟石膏与水混合很快凝固，制作模型、石膏绷带；调节水泥凝结时间 硫酸钡 BaSO₄ 钡餐 不溶于水、酸，不被X射线透过，作检查肠胃的药剂 硫酸亚铁 FeSO₄·7H₂O 绿矾 治疗缺铁性贫血的药剂 硫酸铜 CuSO₄·5H₂O 胆矾 媒染剂、杀虫剂、消毒剂等 硫酸铝钾 KAl(SO₄)₂·12H₂O 明矾 净水剂、膨化剂、灭火剂、药物等 2、硫酸根离子的检验 （1）方法：取被检液少许于试管中，先加稀盐酸酸化，再滴加BaCl₂溶液，观察有无白色沉淀产生，判断有无SO₄²⁻。 （2）试剂与顺序 先加稀盐酸：目的是排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、Ag⁺的干扰。 再滴加BaCl₂溶液：若有白色沉淀产生，说明含SO₄²⁻。 （3）原理 干扰离子/检验对象 加盐酸后反应 说明 CO₃²⁻ CO₃²⁻＋2H⁺===CO2↑＋H₂O 排除碳酸盐干扰 SO₃²⁻ SO₃²⁻＋2H⁺===SO2↑＋H₂O 排除亚硫酸盐干扰 Ag⁺ Ag⁺＋Cl - ===AgCl↓ 排除Ag⁺干扰（若先加BaCl 2，Ag⁺会生成AgCl白色沉淀造成干扰） SO4²⁻（检验） Ba2+＋SO4²⁻===BaSO4↓ 生成不溶于酸的白色沉淀，证明SO4²⁻存在 随学随练 1.下列关于硫酸盐的说法正确的是 A．BaSO4可用作消化系统X射线检查时的“钡餐”是因为它是白色 B．我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，其中石胆是指CuSO4·5H2O C．明矾中铝离子可以在水溶液中水解生成Al(OH)3胶体，因此明矾可以杀菌消毒 D．农业上常用胆矾CuSO4·5H2O与氢氧化钠溶液混合制备农药波尔多液 2．下列关于硫酸根离子的检验方法中，正确的是 A．加入溶液，产生白色沉淀，则原溶液中存在离子 B．先加溶液，再加HCl，产生白色沉淀，则原溶液中存在离子 C．加入用HCl酸化的溶液，产生白色沉淀，则原溶液中存在离子 D．加入过量HCl酸化，再向澄清液中加入溶液，产生白色沉淀，则说明原溶液中存在离子 拓展 浓硫酸的强氧化性 1. 浓硫酸与金属反应 （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。 例如：Cu＋2H₂SO₄(浓)→ΔΔ​CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O 分析：2 mol H₂SO₄中，1 mol被还原为SO₂（表现氧化性），1 mol生成CuSO₄（表现酸性）——浓硫酸既表现氧化性又表现酸性。 2. 浓硫酸与非金属单质反应（C、S） C＋2H₂SO₄(浓)→ΔΔ​CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O S＋2H₂SO₄(浓)→ΔΔ​3SO₂↑＋2H₂O 分析：浓硫酸中+6价S全部被还原为+4价SO₂，只表现氧化性，不表现酸性。 对比：与金属反应时浓硫酸“氧化性+酸性”兼有；与非金属反应时只表现氧化性——这是判断浓硫酸作用的高频考点。 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)。 如：H2S + H2SO4 (浓) ===S+ SO2↑+ 2H2O 4. 钝化现象：常温下，浓硫酸使Fe、Al表面生成致密氧化膜，阻止反应继续进行，称为钝化。 钝化不是不反应，而是表面被氧化后反应停止；钝化后的金属加热仍可与浓硫酸反应；常温下可用铁、铝制容器盛装浓硫酸（利用钝化）。 5.可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等)，如2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑。 活学活用 1.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(自由水和结晶水)，常用作_______。 （2）脱水性 使有机物分子中的H和O以原子数2：1比例脱去，而使物质结构发生改变，生成新物质的性质 实验现象：向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌，可观察到蔗糖_______，体积_______，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有_______气味的气体。反应化学方程式_______。 （3）强氧化性 ①浓硫酸与Cu反应 实验操作 实验现象 铜丝表面_______，溶液中产生_______色固体；试管中的溶液有气泡冒出；品红溶液_______；冷却后将a试管里的物质慢慢倒入水中，溶液呈_______。 实验结论 在反应中，浓硫酸体现_______和酸性 化学方程式 _______ ②浓硫酸与非金属反应 碳与浓硫酸反应_______。 ③浓硫酸与金属反应 a.常温下，Fe、Al与浓H2SO4发生钝化，生成了致密的氧化膜。 b.氢前的活泼金属(如Zn)：常温下与浓硫酸反应先产生_______，后产生_______。 c.氢后的活泼金属(如铜)：加热下与浓硫酸反应先产生_______，后反应停止。 2.浓硫酸的特性吸水性、脱水性、强氧化性。 （1）吸水性与脱水性 ①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_______。 ②脱水性 浓硫酸能把有机物中的氢元素和氧元素按水的元素组成比脱去。向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成____固体，并放出有_____气味的气体。 （2）强氧化性 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面_______；b试管中的溶液_______；c试管中的_______；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，_______。 实验结论 在反应中，氧化剂是_______，还原剂是_______。请写出与浓硫酸反应的化学方程式：_______。 题型 浓硫酸的特性 ▌例1 蔗糖和浓硫酸的反应被称为“黑面包实验”。某兴趣小组将该反应生成的气体X收集起来，设计以下装置来验证其组成成分。下列说法正确的是 A．蔗糖和浓硫酸反应，蔗糖固体由白变黑，体现浓硫酸的吸水性 B．物质a是碱石灰，用于检验生成的水 C．装置乙用于除去，被还原 D．装置丙中溶液不褪色，装置丁中溶液变浑浊，说明有生成 解题贴士 判断浓硫酸表现哪种特性，看被作用物质中是否含水、H和O是否以水的形式存在： 特性 判断依据 典型情境 吸水性 吸收现成的水分子（游离水或结晶水） 干燥气体、吸收环境水分、使胆矾（CuSO₄·5H₂O）蓝色变白 脱水性 将有机物中H、O按水的组成比脱去（原本无水） 蔗糖变黑、纸张/木材/棉布变黑 强氧化性 +6价S得电子被还原为SO₂，有氧化还原反应发生 与Cu、C、S反应；使Fe、Al钝化 解题口诀："有水吸水，无水脱水，变价氧化"。遇到"蔗糖变黑+体积膨胀+刺激性气味"要答脱水性和强氧化性两个性质，不能只答脱水性。 ▌对点练1-1 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是 A．过程①白色固体变黑，体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生刺激性气体，体现了浓硫酸的酸性 D．反应后蔗糖分子中所有的化学键都发生了断裂 ▌对点练1-2 硫酸是非常重要的工业原料，回答下列问题： （1）把浓硫酸滴在白纸上，白纸变黑，则浓硫酸表现 性；浓硫酸可用于干燥气体，是因为其具有 性。下列气体不可以用浓干燥的是 （填字母）。 A．    B．    C．    D． （2）盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间，烧杯中溶液的浓度 （填“增大”或“减小”）。 （3）浓硫酸与碳共热时发生反应的化学方程式为 ，在该反应中，浓硫酸表现出 （填“酸性”或“强氧化性”），反应中生成与的体积比为 。 题型 硫酸盐 硫酸根的检验 ▌例2 下列实验能证明溶液中一定含有的是 A．某溶液加入溶液，产生白色沉淀 B．某溶液加入盐酸酸化，再加入溶液有白色沉淀产生 C．某溶液加入硝酸酸化，再加入溶液有白色沉淀产生 D．某溶液加入溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解 解题贴士 1.方法：被检液取清液观察有无白色沉淀产生(判断有无SO42－)。 2.试剂：先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。 ▌对点练2-1 硫酸盐种类繁多，用途广泛。关于部分硫酸盐的叙述错误的是 A．硫酸钙常以石膏形式存在，建筑上用来调节水泥硬化速率 B．硫酸钡以重晶石形式存在，医疗上用作X射线检查的内服试剂 C．无水硫酸铜俗称胆矾，可以与石灰乳混合制作农药——波尔多液 D．芒硝（Na2SO4•10H2O）入药可用于治疗实热积滞、腹满胀痛 ▌对点练2-2 下列四种溶液中，一定存在的是 A．向甲溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．向乙溶液中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液，有白色沉淀，再加入硝酸沉淀不溶解 C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，无白色沉淀生成，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生 D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，无白色沉淀生成，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生 题型 含硫化合物的相互转化 ▌例3 含硫元素的物质广泛存在于自然界，在生产生活中有重要的用途。 Ⅰ、如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。请回答下列问题。 （1）X的浓溶液与碳在一定条件下可以发生反应，体现了X的 性。 （2）仅从硫元素化合价变化的角度分析，图中只有还原性的物质有 （填化学式）。 （3）下列关于硫及其化合物的叙述正确的是_______。 A．试管内壁残留的硫可用酒精洗涤 B．SO2的水溶液长期放置，酸性会增强 C．SO2有毒，不可以做食品添加剂 D．浓硫酸在空气中敞口放置，质量会减小 Ⅱ、硫酸铁是一种重要的化工原料，实验室模拟用铁矿石（主要成分为，还含有少量的、、、有机杂质）制备硫酸铁的流程如下： （4）“煅烧”时使用的仪器是 ，主要目的是 。 （5）请写出“浸出”过程中与反应的化学方程式 ； （6）“氧化”过程中发生的离子方程式为 。 （7）“滤液”中的主要阴离子有 。 ▌对点练3-1 如图所示是硫元素在自然界中的循环示意图。下列有关说法错误的是 A．硫在自然界中有多种存在形式 B．过程⑤宜在土壤的缺氧区进行 C．过程⑤中S发生还原反应 D．硫元素的循环过程中只有硫的还原 ▌对点练3-2 硫及其部分化合物的“价−类”二维图如下图所示： （1）下列说法正确的是___________。 A．X可与SO2反应生成S B．Y可由S和O2化合生成 C．Z的水溶液和足量硝酸反应可制得SO2 D．不能用浓硫酸干燥SO2 （2）某工厂采用（NH4）2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备（NH4）2SO3·H2O，过程如右图所示：吸收过程中，溶液中（NH4）2SO3和NH4HSO3物质的量之比 。 A．变大                   B．变小               C．不变 （3）制备过程中，溶液B中发生反应的化学方程式为 。 （4）工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。 ①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO2转化为，已知0.1mol·L−1 100mL NaClO溶液，可以恰好吸收0.01mol SO2，该反应的离子方程式为 。 ②脱硝时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和N，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是 。 基础通关 1.浓硫酸与稀硫酸性质差异较大，具有吸水性，脱水性和强氧化性三大特性，下列有关浓硫酸的叙述正确的是 A．浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体 B．↑，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性 C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸不与铁、铝反应 D．取少量蔗糖于烧杯中，加入浓硫酸，蔗糖变黑，体现浓硫酸具有吸水性 2．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据图正确回答下列含硫物质有关问题。 回答下列问题： （1）a对应物质的类别是_______； （2）图中b点物质会导致雨水pH减小，形成_______。 （3）可通过该物质与_______(填化学式)反应生成CaSO3来降低其对环境的危害。 （4）图中 b、c、d 这三种物质中属于弱电解质的是_______(填化学式)。 （5）欲制备Na2S2O3(硫代硫酸钠)，根据价类二维图信息分析，合理的是_______。 A．Na2S+S B．Na2SO3+S C．Na2SO3+Na2SO4 D．SO2+Na2SO4 （6）浓硫酸是重要的含硫物质，化学性质有很多。请从浓硫酸的性质A-D中选择不同现象分别体现了浓硫酸的什么性质：A．脱水性     B．吸水性     C．强氧化性     D．酸性 ①浓硫酸能使蔗糖由白变黑，体现了浓硫酸的_______。 ②能干燥二氧化硫气体，体现了浓硫酸的_______。 （7）请结合SO2类别、价态及特性，在如下图实验装置分析SO2的性质(经检验，装置的气密性良好)。 已知二氧化硫具有A．氧化性   B．还原性   C．漂白性   D．酸性氧化物的性质。请从以上二氧化硫的性质A-D中选择符合的性质。 ①是检验SO2的_______。 ②中的现象褪色，体现了SO2的_______。 ③中产生淡黄色浑浊，体现了SO2的_______。 （8）通入足量SO2后④中无明显现象，将其分成两份分别加入下列物质后均产生白色沉淀。 加入的物质 H2O2 氨水 沉淀的化学式 ① ② 产生沉淀的化学式是：①_______，②_______。 （9）写出SO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。 3．浓硫酸的特性 浓硫酸有三大特性：_____、___和____。 强氧化性 实验探究 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面变黑，______ b试管中的溶液逐渐变为______ c试管中的紫色石蕊溶液变为______ 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈______ 实验结论 Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_________________ 4．浓硫酸的特性：浓硫酸主要以分子形式存在，所以具有和稀硫酸不同的化学性质。 （1）吸水性(吸收游离的水) 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_______。吸水性属于_______变化。 【思考】不能用浓硫酸干燥的气体有哪些？ 浓硫酸常用来干燥_______气体和_______气体，如_______等。不能用浓硫酸干燥的气体有碱性气体如_______、还原性气体如_______。 （2）脱水性(有机物中的H、O元素按2：1的比例脱去) 浓硫酸能够将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的_______元素和_______元素按水的组成比脱去。(注意：物质本身不含水) （3）强氧化性 ①与金属反应：常温时Fe、Al等少数金属遇浓硫酸发生_______。加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的_______反应。 ②与非金属反应(与C的反应)化学方程式：_______。 ③与还原性化合物(H2S、HBr)反应：_______、_______。 5．硫酸根离子的检验 （1）试剂：稀盐酸、BaCl2溶液。 （2）的检验操作 待测液无明显现象出现___________，即可确定存在。在含钡的沉淀中，只有BaSO4既不溶于水又不溶于酸。 （3）原理：___________。 6．检验 检验硫酸根离子的正确操作方法：_______。先加稀盐酸的目的是_______。检验硫酸根离子一定要先加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则说明存在硫酸根离子。 7．浓硫酸是一种重要的无机酸。 （1）写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：___________。该反应体现了浓硫酸的___________。 A． 吸水性            B． 强氧化性            C． 脱水性            D． 酸性 （2）请解释工业上能用铁或铝制容器盛装冷的浓硫酸的原因___________。 （3）检验样品中是否含有硫酸根离子，某同学取样，先滴加稀硝酸，无明显现象；再滴加氯化钡溶液，出现白色沉淀。他认为样品中存在硫酸根离子，你认为他的结论合理吗？ 请说明理由___________。 8.化学是门实用性很强的科学。请根据题意填空： （1）铝制易拉罐的表面有一层氧化膜，主要成分是Al2O3，它与盐酸和氢氧化钠溶液反应都生成盐和水，则Al2O3属于_______氧化物(填“酸性”、“碱性” 或“两性”) （2）厨房中用的食盐和纯碱外观相似。某同学为区分这两种物质，各取少量置于玻璃杯中，滴加食醋，有气体产生的是________ (填“食盐”或“纯碱”)。 （3）把浓硫酸滴在白纸上，白纸变黑，则浓硫酸表现_________(填“脱水性”或“氧化性”)。 （4）盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间，质量增加，则浓硫酸表现出_______(填“吸水性”或“脱水性”)。 （5）浓硫酸与碳共热时发生反应2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O，在该反应中，浓硫酸表现出_______(填“氧化性”或“还原性”)。 9．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。请根据图正确回答下列含硫物质有关问题。 （1）欲制备(硫代硫酸钠)，根据价类二维图信息分析，合理的是___________。 A． B． C． D． （2）下列关于硫酸的说法，正确的是___________。 A．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性 B．浓硫酸与碳反应时，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性 C．将铝片分别投入常温下的浓硫酸和稀硫酸，快速放出气体的是稀硫酸 D．浓硫酸使胆矾晶体()由蓝色变为白色()体现了脱水性 （3）图中b、c、d这三种物质中属于弱电解质的是___________(填化学式)。 （4）在一密闭的2L的容器里装有和，在五氧化二钒催化作用下发生反应，方程式为___________；2min末测得容器中共有5.2mol气体，则2min内的平均反应速率___________。 为防治酸雨，将含硫物质在排入大气前除去的工艺称之为“脱硫”，如图是一种钙钠双碱法的脱硫工艺，回答以下问题： （5）流程中生成的化学反应方程式是：___________。该流程中，可以循环利用的物质是___________(填化学式)。 10.粗盐中含有泥沙等不溶性杂质和可溶于水的钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质离子。将粗盐溶解过滤后经以下步骤可得精盐：①加入稍过量的溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的溶液；④过滤；⑤滴入稀盐酸至无气泡产生；⑥蒸发。回答以下问题： （1）检验经步骤①后的溶液中还有无离子的方法是___________。 （2）步骤③加入稍过量溶液的目的是___________。 （3）步骤④需用如图装置，装置中有明显的两处错误是___________、___________，该操作中玻璃棒的作用是___________。 （4）步骤⑤滴入稀盐酸产生气泡，该反应的离子方程式为___________。 （5）步骤⑥中所用仪器除带铁圈的铁架台、酒精灯、玻璃棒外，还需选用下列仪器中的___________(填名称) 11、某学习小组设计了如下图装置用于检验浓硫酸和碳反应生成物的成分。 （1）发生装置中仪器A的名称为_________。 （2）写出发生装置中碳与浓硫酸反应的化学方程式_________。 （3）如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③，则一定可以检出的产物是_________。 12.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________。 （2）装置D中试管口放置的棉花应浸有一种液体，这种液体是___________，其作用是_________。 （3）装置B的作用是储存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中的现象是_____________________________，装置B中应盛放的液体是_________(填标号)。 A．石灰水                B．酸性KMnO4溶液           C．饱和NaHSO3溶液 （4）实验中，取一定质量的铜片和一定体积的18 mol·L-1浓硫酸放入圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底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H2SO4剩余。 ①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_______________________________。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是__________(填标号)。 A．铁粉　　　       B．BaCl2溶液　　        　C．银粉 13.将下端卷成螺旋状的铜丝插入足量热的浓硫酸中进行如图所示实验(a~d均为浸有相应试液的棉花)。下列分析正确的是 A．a处现象：先变红后褪色 B．b和c处褪色原理相同 C．铜与浓硫酸反应，硫酸只体现强氧化性 D．d处的浓NaOH和安全气球用于处理未反应完的SO2，防止污染空气 素养提升 1．浓硫酸与稀硫酸性质差异较大，且浓硫酸具有某些特性，下列有关浓硫酸的叙述正确的是 A．浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体 B．在铜与浓硫酸的反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性 C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸不与铁、铝反应 D．取少量蔗糖于烧杯中，加入浓硫酸，蔗糖变黑，体现浓硫酸具有吸水性 2．下列关于浓硫酸特性的叙述不正确的是 A．浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性 B．浓硫酸能吸收气体中的水蒸气，常作氨气、二氧化硫等气体的干燥剂 C．浓硫酸可以吸收固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水 D．在反应C12H22O1112C＋11H2O，浓硫酸作脱水剂。 3．浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性与强的氧化性等多重特性，在中学化学实验中经常用浓硫酸制取气体，在以下实验使用的硫酸采用较高浓度的原因不是基于上述特性的是 A．实验室利用Na2SO3与硫酸制取SO2气体时，一般采用浓度较大的硫酸 B．向白纸上滴几滴浓硫酸 C．向浓硫酸中滴加浓盐酸制取HCl气体 D．利用金属Cu与浓硫酸反应制取SO2气体 4．下列关于硫酸根离子的检验方法正确的是 A．加入溶液，产生白色沉淀，再加入过量盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中存在 B．加入盐酸酸化的溶液，若产生白色沉淀，则原溶液中存在 C．加入过量硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，则原溶液中存在 D．加入过量盐酸酸化，无沉淀产生，再向澄清溶液中加入溶液，若产生白色沉淀，则说明原溶液中存在 5．采用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时，应先在待测溶液中加入盐酸，其作用是 A．形成较多的白色沉淀 B．形成的沉淀纯度更高 C．排除、及Ag+等的干扰 D．排除钡离子以外的其它阳离子干扰 6．为了检验某溶液中是否含有硫酸根离子，下列操作最合理的是 A．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀不溶解则原溶液中含有硫酸根 B．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解则原溶液中含有硫酸根 C．先用盐酸酸化无明显现象，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀则原溶液中含有硫酸根 D．先用硝酸酸化无明显现象，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀则原溶液中含有硫酸根 7．下列有关离子（或物质）的检验及结论，正确的是 A．某气体可使品红溶液褪色，该气体一定是二氧化硫 B．焰色反应实验中，透过蓝色钴玻璃，可观察到钠的焰色呈黄色 C．向溶液中先加入稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液的方法，可用于检验溶液中是否含有硫酸根 D．向某无色溶液中加入稀盐酸，产生可使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有 8.．下列有关物质的性质和用途的说法正确且具有对应关系的是 A．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性 B．浓硫酸有脱水性，可用于干燥和 C．常温下铁与浓硝酸不反应，可用铁槽车贮运浓硝酸 D．乙酸的酸性比碳酸的强，可用白醋清洗水壶里的水垢 9．微型实验符合绿色化学理念，铜与浓硫酸的反应探究实验如图所示。下列说法正确的是 A．紫色石蕊溶液和品红溶液均褪色，体现了的漂白性 B．向反应后冷却的试管中加入蒸馏水，检验产物是否有 C．盐酸酸化的溶液产生白色沉淀 D．溶液变浑浊，体现了的氧化性 10．完成下列问题 （1）请结合SO2类别、价态及特性，在如下图实验装置验证SO2的性质(经检验，装置的气密性良好)。 ①是验证SO2的___________。 ②中的溶液褪色，写出该反应的离子方程式___________。 ③中产生淡黄色浑浊，体现了SO2的___________。 （2）通入足量SO2后④中无明显现象，将其分成两份分别加入下列物质后均产生白色沉淀。 加入的物质 H2O2 氨水 沉淀的化学式 ___________ ___________ （3）A装置中试管内发生反应的化学方程式为___________，浓硫酸起到的作用是___________。实验中使用可抽动的铜丝的优点是___________。浓硫酸也可与非金属反应，写出碳与浓硫酸反应的化学方程式为___________。 （4）实验装置中有一处缺陷，改进的方法是___________。 11．浓硫酸能使蔗糖、纸屑、棉花等有机物炭化。在浓硫酸使蔗糖炭化实验中，产生了许多气体使炭体积膨胀。且闻到有刺激性气味，某同学猜测气体中可能含有SO2和CO2等，为此，该同学设计了如下实验装置检验气体的成分。 实验时，在试管中先加入适量的蔗糖(C12H22O11)，再滴入少量的水，混匀，最后加入一定量的浓硫酸，迅速塞好橡皮塞，振荡试管，将产生的气体通过甲、乙、丙、丁四个洗气瓶。 （1）滴加少量水的目的是使反应温度迅速升高，以利于反应进行，写出该试管中产生气体的化学方程式_______。该实验中体现的浓硫酸的特性是_______。 （2）装置乙中的酸性KMnO4溶液的作用是_______，不能用饱和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液的理由是_______。 （3）产物中含有CO2的实验现象是：_______；对应的离子方程式：_______ 。 12．某化学兴趣小组在实验室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性质探究(不考虑水蒸气)。 （1）有同学认为碳素钢中的碳单质会与浓硫酸反应，其化学方程式___________。 （2）有同学认为制得的中可能混有和杂质，为验证气体成分，兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。 ①为验证并吸收，装置中加入酸性溶液的作用为___________，H的作用为___________ ②装置C中品红溶液的作用___________。         ③证明杂质中混有实验现象___________。 （3）兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 ①能验证具有氧化性的实验现象为___________； ②为验证的还原性，取试管中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去。 方案Ⅱ：向第二份溶液加入溶液，产生白色沉淀。 方案Ⅲ：向第三份溶液中加入溶液，有白色沉淀生成。 上述方案中合理的是___________(填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)，试管b中发生反应的离子方程式为___________。 迁移创新 1.某实验小组设计实验探究铜和浓硫酸反应产物的性质的装置如图所示。 已知：硫酸沸点为338℃。 关闭弹簧夹，滴入浓硫酸，加热装置A，实验现象如下： 装置A：有白雾产生；铜片表面产生黑色固体，溶液为无色，底部产生白色固体。 装置B：有大量白色沉淀产生。 装置C：有少量白色沉淀产生。 （1）装置A中发生主要反应的化学方程式为______。为检验底部的白色固体，待装置A冷却后，取下装置A，下列操作正确的是______(填字母)。 A．向装置A中加水，观察溶液颜色 B．将装置A中物质倒入盛有水的烧杯中，观察溶液颜色 （2）经过进一步实验发现装置B和装置C中的白色沉淀均不溶于盐酸，该白色沉淀是______(填化学式)。 ①装置B中产生大量白色沉淀的主要原因是______，为了证实该原因，可在装置A和装置B之间添加盛有______的洗气瓶，再观察装置B中是否出现大量沉淀。 ②装置C中产生少量白色沉淀的原因是______(用离子方程式表示)，为了证实该原因，可增加一步操作，该操作是______，实验结束时再观察装置C中是否出现沉淀。 （3）已知：铜丝表面产生的黑色固体甲可能含有CuO、CuS、以及被掩蔽的。 查阅资料： a、在酸性环境下会发生氧化还原反应生成和Cu单质，在气流中煅烧，可以转化为CuO。 b、CuS和常温下都不溶于稀盐酸，在气流中煅烧，都转化为CuO和。为研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行如下实验： ①固体乙在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为______。 ②下列对于固体甲的成分的判断正确的是______。 A．固体甲中，CuO和至少有一种    B．固体甲中，CuS和不能同时存在 C．固体甲中若没有，则一定有    D．固体甲中若存在，则不可能存在 2.某学习小组利用如图装置探究铜与浓的反应(夹持装置和中加热装置已略，气密性已检验)。 编号 实验用品 实验现象 ① 10mL15mol/L浓H2SO4溶液 过量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 ② 10mL15mol/L浓H2SO4溶液 适量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 已知：①微量与过量溶液发生反应，溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。②、和均为黑色固体。③和不与稀硫酸反应。④稀硝酸具有强氧化性，能被还原为，极易与空气中的反应生成红棕色的。 （1）A中主要反应的化学方程式为_______________________。 （2）装置B的作用是__________________。 （3）为了探究黑色沉淀的成分，进行了下列实验： 实验Ⅰ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硫酸搅拌，充分反应后加入过量的溶液，再滴入几滴甘油，无明显现象； 实验Ⅱ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硝酸并加热，一段时间后，黑色沉淀全部溶解，试管口处出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。 ①实验Ⅰ说明黑色固体中________(填“含有”或“不含有”)。 ②实验Ⅱ说明黑色固体可能为或。 用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下(Cu-64，S-32)： 150℃取样：铜元素，硫元素；230℃取样：铜元素，硫元素。 则230℃时黑色沉淀的成分是________。 （4）为探究黑色沉淀消失的原因，取230℃时的黑色沉淀，加入浓，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变为蓝色。该过程反应的化学方程式为________________________。 （5）由实验可知，和浓除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生，和浓反应时应选择的实验方案是________(填标号)。 A．将烧瓶中的浓加热至150℃以上，然后加入适量铜片 B．将烧瓶中的浓加热至250℃以上，然后加入适量铜片 （6）温度较低时铜与浓硫酸反应产生的原因是__________________(用化学方程式表示)。 3.某小组用如下装置探究铜与浓硫酸的反应。 资料：i．(极浅蓝色)，溶液为深蓝色； ii．硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，易溶于浓盐酸； iii．单质硫不溶于水，微溶于酒精； iv．在干燥环境(浓)中较为稳定。 （1）浓与制备的化学方程式是__________________________。 （2）上述实验中，能证明浓硫酸中硫酸分子的氧化性强于氢离子的证据是________________。 实验过程中，小组同学按加热时间分为三个阶段，记录实验现象如下： 反应阶段 阶段一(加热初期) 阶段二(继续加热) 阶段三(加热后期) 实验现象 铜丝表面逐渐变黑，溶液接近无色，无气体生成 大量刺激性气体产生，溶液变为墨绿色，试管底部产生灰白色沉淀 试管中出现“白雾”，浊液逐渐变澄清，溶液变为浅蓝色，灰白色沉淀增多 （3）经检验，阶段一中铜丝表面逐渐变黑的产物为，同时有产生，发生的主要反应的化学方程式是_________________，体现了浓硫酸的__________(填“吸水性”“脱水性”“强酸性”或“强氧化性”)。 小组同学为探究实验中产生的沉淀，设计如下实验方案。 （4）用文字描述实验③中溶液由浅蓝色变为深蓝色的原因：__________________。 （5）通过上述实验验证可知，铜与浓硫酸反应生成沉淀的主要成分是________。 4.二氧化氯是一种用途极其广泛的消毒剂，其具有高效、广谱和相对安全的特性。某小组同学通过查阅资料：二氧化氯(ClO2)熔点为-59℃，沸点为11℃，浓度过高时易发生分解，甚至爆炸。可通过Cl2与NaClO2溶液反应来制取少量ClO2，实验装置如图所示。 回答下列问题： （1）装置甲中MnO2和浓盐酸在加热条件下反应生成MnCl2和氯气，该反应的离子方程式为___________。 （2）Cl-存在时会催化ClO2的生成，若无装置乙，则初始时装置丙内产生ClO2的速率明显加快，则装置乙中饱和食盐水的作用是___________。实验过程中常需通入适量的N2，其目的是___________。 （3）装置丙中反应生成二氧化氯和一种日常生活中的调味品，写出该反应的化学方程式：___________。 （4）装置戊中ClO2被溶液吸收后，生成和，该反应的离子方程式为___________。 （5）实验中有同学发现：浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象，小组同学对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案： a．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入NaCl固体加热 b．稀盐酸滴入MnO2中，然后通入HCl气体加热 c．MnO2与的浓溶液混合加热 d．稀盐酸滴入MnO2中，然后加入浓硫酸，加热 e．浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热 ①实验a的目的是探究___________(填离子符号，下同)的浓度对反应的影响。 ②实验现象：b、d、e中有黄绿色气体生成，a、c中没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是___________的浓度对反应的影响。 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 $