5.1.2 硫酸 课件(共121张PPT)-高中化学 人教版（2019） 必修二

(共121张PPT)
第五章　
化工生产中的重要非金属元素
第一节　
硫及其化合物
第2课时　硫酸
[明确学习目标]
1．通过浓硫酸分别与不活泼金属、非金属反应，认识浓硫酸的强氧化性。
2．通过比较浓硫酸和稀硫酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。
3．了解SO42－的检验方法。
[核心素养对接]
从氧化还原的角度分析浓硫酸的强氧化性，以提高学生宏观辨识与微观探析的素养水平。
课前篇
·
自主学习固基础
一、硫酸的性质
[知识梳理]
1．工业上制备硫酸的常用方案
(1) 金属冶炼产生的SO2废气回收。
(2) 以硫黄或含硫矿物为原料制备。
写出各步反应的化学方程式：
a．______________________________或_________________；
b．____________________________________；
c．____________________________________。
4FeS2＋11O2 ==== 2Fe2O3＋8SO2
高温
S＋O2 ==== SO2
点燃
2SO2＋O2 ========= 2SO3
V2O5
400～500 ℃
SO3＋H2O === H2SO4
2．硫酸的物理性质
纯硫酸是无色、黏稠、______挥发的油状液体，稀释时________大量热。
难　
放出　
3．稀硫酸——具有酸的通性
(1) 电离方程式为H2SO4 === 2H＋＋SO42-。
(2) 硫酸具有酸的通性，可与______________作用，也可与____________、________、____________及某些盐反应。
酸碱指示剂　
活泼金属　
碱　
碱性氧化物
4．浓硫酸的特性
(1)吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子，故常用做________。
(2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按__________脱去，留下黑色的炭。如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。
干燥剂　
水的组成比
疏松多孔的海绵状　
刺激性
(3) 强氧化性
①与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。
[实验5－3]
实验 操作
实验 说明 a.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止
b．浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境
实验 现象 a试管中铜丝表面____________
b试管中的品红溶液逐渐变为________
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为________
续表
有气泡逸出
无色　
红色　
蓝色
实验 结论 Cu与浓硫酸反应的化学方程式为
Cu＋2H2SO4(浓) ===== CuSO4＋SO2↑＋2H2O
△
②常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化，故可用铁槽车运输浓H2SO4。
续表
③与非金属反应
加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为
C＋2H2SO4(浓) ==== CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
△
5．硫酸的用途
(1)重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。
(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
(3)用于金属加工前的酸洗除锈及制取各种挥发性酸，作干燥剂等。
二、硫酸盐、SO42－的检验
1．常见的硫酸盐
化学式 俗名 性质 用途
CaSO4· 2H2O 石膏 石膏加热(150 ℃)变成熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏与水混合，重新变成石膏 (1)模型、石膏绷带
(2)调节水泥的硬化速率
化学式 俗名 性质 用途
BaSO4 重晶石 不溶于水和酸，不容易被X射线透过 消化系统X射线检查的内服药剂——“钡餐”
CuSO4· 5H2O 胆矾 或蓝矾 无水CuSO4是白色粉末，结合水后变成蓝色晶体 (1)检验酒精中是否含水
(2)配制农药——波尔多液
续表
2. 硫酸根离子的检验
[实验5－4]
实验序号 甲 乙 丙
实验 操作
实验序号 甲 乙 丙
实验 现象 产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀不溶解 产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀不溶解 产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀溶解
离子方程式 SO42-＋Ba2＋===BaSO4↓ SO42-＋Ba2＋===BaSO4↓ CO32-＋Ba2===BaCO3↓
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑
续表
试剂：__________________。
通常将溶液先用_______酸化，以__________________________，然后加入____________来检验SO42－的存在。
稀盐酸、BaCl2溶液　
稀盐酸　
排除CO32-等可能造成的干扰　
BaCl2溶液
[自我排查]
(1)一般把pH<5.6的雨水称为酸雨，酸雨中一般含有硝酸、硫酸等强酸(　　)
(2)在常温下，浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al发生钝化，说明常温下浓H2SO4和浓HNO3与Fe和Al都不反应(　　)
(3)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性(　　)


一、微判断

(4)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生钝化(　　)
(5)将浓H2SO4滴到湿的蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓H2SO4有脱水性、吸水性和强氧化性(　　)
(6)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓H2SO4不能干燥SO2(　　)



(7)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等气体(　　)

二、尝试解答
粗盐中SO42-检验的流程如下：
取少量粗盐
白色沉淀B
加水溶解
溶液A
无明显现象
试剂①
试剂②
1．上述实验，利用SO的什么性质？
____________________________________________________
提示：SO42-能与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀。
2．实验中，试剂①、试剂②分别是什么？为什么加入试剂①？
________________________________________________________________________
提示：盐酸、BaCl2溶液。加盐酸可以排除CO32-等的干扰。
三、微训练
用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是(　　)
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，油状黏稠的是浓硫酸
C．把CuSO4·5H2O晶体投入溶液中，逐渐变为白色粉末的是浓硫酸，晶体溶解的是稀硫酸
D．将铝片分别投入溶液，快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的是稀硫酸
D
解析：硫酸浓度越大密度越大，故等体积的浓硫酸和稀硫酸相比，浓硫酸的质量大于稀硫酸的，A项正确。浓硫酸是黏稠的液体，流动性不如稀硫酸，B项正确。浓硫酸有吸水性，能吸收结晶水合物中的结晶水，故胆矾投入浓硫酸中会变为白色粉末，投入稀硫酸中胆矾晶体溶解，C项正确。常温下浓硫酸使铝片钝化无气体放出，铝片投入稀硫酸中有气体(氢气)放出，D项错误。
课堂篇
·
重点难点要突破
研习1 硫酸的性质
[重点讲解]
1．浓硫酸吸水性、脱水性的区别
由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
2．浓硫酸的强氧化性
(1)本质
浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。
(2)反应规律
①常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸浓度变小后，生成的气体为H2。
②与较不活泼金属反应
金属＋浓硫酸 高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O
a．反应需要加热(否则不反应)；
b．浓硫酸的还原产物是SO2。
△
③与非金属反应
非金属单质＋浓硫酸 高价态氧化物＋SO2↑＋H2O
④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、HBr)氧化。
△
[探究活动]
[实验1]　浓硫酸与蔗糖的反应
将适量蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸，反应过程如下图所示。
[问题探讨]
1．蔗糖变黑体现了浓硫酸的什么性质？
2．黑色物质急剧膨胀，变成“黑色面包”的原因是什么？
提示：体现了浓硫酸的脱水性。
提示：蔗糖炭化后，C与浓H2SO4反应产生大量的气体，从而使黑色物质急剧膨胀，变成“黑色面包”。
[实验2]　 铜与浓硫酸的反应
实验 操作 在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2 mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。向外拉铜丝，终止反应。冷却后，将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色
实验 装置
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
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色
续表
[问题探讨]
3．试管a中如何控制反应的进行与停止？
提示：铜丝伸入浓H2SO4中，反应进行；拉出铜丝，使铜丝与浓H2SO4脱离接触，反应停止。
4．试管c中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么？写出反应的化学方程式。
提示：吸收多余的SO2，以防污染环境，
SO2＋2NaOH ==== Na2SO3＋H2O。
5．试管a中的液体倒入水中，溶液变蓝色说明铜与浓硫酸反应的生成物是什么？写出反应的化学方程式。
提示：说明铜与浓H2SO4反应的生成物为CuSO4，反应的化学方程式为
Cu＋2H2SO4(浓) ==== CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
△
6．将64 g铜片加入盛有浓硫酸(含2 mol H2SO4)的试管中加热，充分反应后，铜片能否完全溶解？请解释原因。
提示：铜片不能完全溶解，原因是随着反应的进行，硫酸的浓度变小，而铜与稀硫酸不反应。
1．向50 mL 18 mol·L－1的浓H2SO4中加入过量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量是(　　)
A．小于0.45 mol B．等于0.45 mol
C．在0.45～0.90 mol之间 D．大于0.45 mol
[举一反三]
A
解析：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。随着反应的进行，浓硫酸变稀到一定程度时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算量小。由反应Cu＋2H2SO4(浓) ==== CuSO4＋SO2↑＋2H2O知，硫酸被还原的理论值为n(H2SO4)＝×18 mol·L－1×0.05 L＝0.45 mol，故实际被还原的H2SO4的物质的量必小于0.45 mol。
△
2．将蔗糖放在小烧杯中，一边搅拌一边慢慢加入浓硫酸，可以看到蔗糖颜色逐渐变黑，体积不断膨胀，最终变成疏松多孔的海绵状固体，且伴有刺激性气味。上述过程中主要体现出浓硫酸(　　)
A．有强氧化性、酸性 B．有脱水性、酸性
C．有吸水性、脱水性 D．有脱水性、强氧化性
D
解析：解析：在此过程中，浓H2SO4先将蔗糖脱水，然后与C发生反应C＋2H2SO4(浓) ==== CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
△
3．下列物质的转化中，浓H2SO4既表现了氧化性，又表现了酸性的是(　　)
A．Cu → CuSO4 B．C → CO2
C．CuO → CuSO4 D．Fe2O3 → Fe2(SO4)3
解析：H2SO4中所含元素化合价降低，则H2SO4作氧化剂，表现氧化性；生成物中有硫酸盐生成，则可说明硫酸在反应中表现酸性。
A
4．(双选)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。下列实验合理的是(　　)
A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．②中选用酸性KMnO4溶液验证SO2的漂白性
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
AC
解析：上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触或分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2与KMnO4发生氧化还原反应，B项错误；SO2有毒，要用NaOH溶液吸收处理，C项正确；反应液中H2SO4的浓度较高，不能向①中加水，应将①中溶液沿器壁慢慢加入水中，D项错误。
5．(双选)选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，已知C＋2H2SO4(浓) === CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，下列说法正确的是(　　)
△
A．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
B．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2
C．丙中品红溶液不褪色，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2
D．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成
解析：检验木炭与热浓硫酸反应的生成物中含有CO2，需先排除SO2的干扰，再通入澄清的石灰水中，洗气装置中导管应长进短出，A正确；用酸性KMnO4溶液除去SO2后还应再通入品红溶液中，溶液不褪色，检验确认不含SO2，否则结论不可靠，B、D均不正确，C正确。
研习2 SO42－的检验、粗盐提纯
[重点讲解]
1．SO42-检验方法
(1) 原理
利用反应Ba2＋＋SO42- === BaSO4↓(白色)，BaSO4具有不溶于稀盐酸、稀硝酸的特性。
(2) 试剂
可溶性钡盐(BaCl2)、稀盐酸。
(3) 排除干扰
①Ag＋干扰：用稀盐酸酸化可排除Ag＋的干扰。
②CO32-、SO32-、PO43-干扰：BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中。因此检验SO42-时，必须用稀盐酸酸化。不能用稀硝酸酸化，因为在酸性条件下，SO32-、HSO3-、SO2等会被溶液中的NO3-氧化为SO42-，从而干扰检验结果。
(4) 操作方法
2．除去粗盐中少量可溶性杂质
(1) 除去粗盐中可溶性杂质的原理
(2) 试剂加入的先后顺序
根据原理可知，Na2CO3溶液既可除去CaCl2，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，故应最后加入，因此各试剂的加入顺序可以为：
①BaCl2→NaOH→Na2CO3→盐酸；
②NaOH→BaCl2→Na2CO3→盐酸；
③BaCl2→Na2CO3→NaOH→盐酸。
[特别提醒]
除杂实验的关键是Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入，而稀盐酸是在过滤之后加入。概括为：钡碳先，碱随便，先过滤，后盐酸。
(3) 除杂原则
[探究活动]
[实验]　探究硫酸根离子的检验
实验序号 甲 乙 丙
实验操作
实验序号 甲 乙 丙
实验现象 产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀不溶解 产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀不溶解 产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀溶解
续表
[问题探讨]
1．实验甲、乙中生成不溶于稀盐酸的白色沉淀成分是什么？写出反应的离子方程式。
提示：BaSO4；
反应的离子方程式为
Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓。
2．实验丙中生成白色沉淀成分是什么？写出相关反应的离子方程式。
提示：BaCO3；
Ba2＋＋CO===BaCO3↓，
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑。
3．向某溶液中只滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，能否说明溶液中一定含有SO42－？
提示：不能；若溶液中含CO32－、SO32－及Ag＋会与BaCl2溶液反应生成BaCO3、BaSO3、AgCl白色沉淀。
4．向某溶液中滴加用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，能说明溶液中一定含有SO42－吗？(已知：酸性条件下NO3－具有强氧化性，能将SO32－氧化成SO42－)
提示：不能；酸性条件下的NO3－具有强氧化性，能将溶液中的SO32－氧化成SO42－，故溶液中含有SO32－而不含SO42－时，会发生同样的实验现象。
1．为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列5项操作：①过滤；②加过量NaOH溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是(　　)
A．⑤②④③① B．④①②⑤③
C．②⑤④①③ D．①④②⑤③
[举一反三]
C
解析：Ca2＋、Mg2＋、SO42－均可转化为不同的沉淀物质而除去。这里需要考虑两个问题，一是选用哪种试剂可使某离子沉淀最完全。如除去Mg2＋，可选CO32－，也可选OH－作沉淀剂，两者比较，选OH－较好。二是要保证杂质离子除尽，所加试剂应过量。在后续操作中还必须考虑除去前面操作中由于加入了过量试剂留下的杂质。如除去SO42－带入的Ba2＋将和Ca2＋一起用Na2CO3溶液除去，过滤后再加入适量HCl除去过量的OH－和CO32－，这样就可确定操作顺序为②⑤④①③。
2．(2020·全国卷Ⅱ改编)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：
①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色试验，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
B
解析：由实验①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，可确定白色固体中一定不含CaCO3；由实验②做焰色试验时焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验③向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH－反应生成白色沉淀的离子，只能为Mg2＋，即白色固体的另一成分为MgSO4。结合上述分析，可知B项正确。
3．为检验某种阳离子为Na＋的溶液中含有的阴离子是SO42－、CO32－、OH－还是Cl－，下列设计的方案合理的是(　　)
A．检验CO32－：向待测液中加入足量的盐酸产生气泡，将气体通入浓Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成
B．检验SO42－：先向待测液中加入盐酸至溶液呈酸性，未见沉淀或气体生成，再加入BaCl2溶液出现白色沉淀
C．检验OH－：向待测液中加入石蕊溶液，溶液变红
D．检验Cl－：向待测液中依次加入AgNO3溶液和稀盐酸，有白色浑浊出现
B
解析：与盐酸反应的离子不一定是CO32－，还可能是HCO3－或SO32－等，故A错误；先在待测液中加入盐酸酸化，可排除CO32－、SO32－及Ag＋等的干扰，再用BaCl2溶液检验SO42－的存在，故B正确；溶液中若有OH－，OH－会使石蕊溶液变成蓝色，故C错误；AgNO3溶液和稀盐酸混合就有白色浑浊出现，不能证明原溶液中含有Cl－，故D错误。
4．为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下列步骤操作：
固体
操作Ⅱ
溶液
加水
加过量A
加过量B
操作Ⅰ
滤液
加适量C
KCl 溶液
KCl固体
加热煮沸
(1) 写出三种试剂的化学式：
A___________， B___________， C___________。
Ba(OH)2
K2CO3　
HCl
(2) 根据题意，回答下列问题：
① 加入过量A的目的是_______________________；
② 加入过量B的目的是__________________；
③ 加热煮沸的目的是___________________。
(3) 操作Ⅰ是____________，操作Ⅱ是____________。
除尽Mg2＋和SO42－　
除尽过量的Ba2＋
使HCl挥发
过滤　
蒸发结晶
解析：要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除去SO42－，可用含Ba2＋的试剂，故先加入Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋，可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－以及过量K2CO3中的CO32－，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。
演习篇
·
学业测试速达标
1．下列叙述或操作中，正确的是(　　)
A．浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水，体现了浓硫酸的脱水性
B．浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现
C．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性
D．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再涂上稀NaOH溶液
B
解析：浓硫酸使硫酸铜晶体失去结晶水体现浓硫酸的吸水性，A错误；稀硫酸中的H＋具有较弱的氧化性，C错误；NaOH本身具有强腐蚀性，不能涂在皮肤上中和浓硫酸的腐蚀作用，D错误。
2．硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车，某新工人违反规定，边吸烟边用水冲洗该车，结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是(　　)
A．浓硫酸遇明火爆炸
B．铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
C．浓硫酸遇水放热爆炸
D．稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
D
解析：浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸，稀硫酸与铁反应产生氢气，氢气接触空气遇明火爆炸。
3．在如图所示的实验装置中，
实验开始一段时间后，对看到
的现象叙述不正确的是(　　)
A．①中苹果块会干瘪
B．②中胆矾晶体表现有“白斑”
C．③中小试管内有晶体析出
D．④中pH试纸变红
D
解析：浓硫酸具有吸水性，苹果块中散发的水分、胆矾晶体的结晶水、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4、饱和KNO3溶液失水而有晶体析出；浓硫酸具有脱水性，因此pH试纸会被炭化而变黑。
4．(双选)下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是(　　)
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(浓硫酸具有吸水性)
B．向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象，再滴加BaCl2溶液后出现白色沉淀(样品溶液中含有SO42－)
C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性)
D．浓硫酸可与铜反应(只表现浓硫酸的强氧化性)
AB
解析：在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性；向样品溶液中加入稀盐酸，没有任何现象，说明一定没有Ag＋、CO32－等，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此时溶液显酸性，而BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则白色沉淀为BaSO4，说明溶液中含有SO42－；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性；浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又表现浓硫酸的酸性。
5．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：
(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)：________
接________，________接________，________接________。
A　
F　
E　
C　
D　
B
(2)仪器乙、丙应有
怎样的实验现象才表
明已检验出CO2
乙中______________，
丙中_______________。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_________________。
(4)写出甲中反应的化学方程式
__________________________________________________。
出现白色沉淀　
品红溶液未褪色
吸收SO2
C＋2H2SO4(浓) ===== CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
△
解析：(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水，由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前首先要除去SO2，SO2具有还原性，可以用酸性高锰酸钾溶液氧化而除去。为验证是否除尽需要再通过品红溶液检验，所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B。
(2)根据以上分析可知乙中出现白色沉淀，而丙中品红溶液未褪色时，即可表明已检验出CO2。
(3)根据以上分析可知，丁中酸性KMnO4溶液的作用是吸收SO2。
课时作业(二)　硫酸
A篇·知识对点训练
1．下列关于硫酸的叙述正确的是(　　)
A．稀硫酸具有强氧化性
B．浓硫酸敞口放置在空气中浓度会变小
C．稀硫酸能使蔗糖脱水
D．SO2溶于水，可得到稀硫酸
B
解析：A项，浓硫酸具有强氧化性，错误；B项，浓硫酸可吸收空气中的水蒸气而使浓度变小，正确；C项，稀硫酸没有脱水性，不能使蔗糖脱水，错误；D项，SO2溶于水，可得到亚硫酸，错误。
2．向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是(　　)
A．浓硫酸具有脱水性
B．浓硫酸具有吸水性
C．盐酸具有挥发性
D．气态溶质的溶解度随温度升高而降低
A
解析：浓硫酸具有吸水性，且溶于水时放出热量，使盐酸挥发，和浓硫酸的脱水性无关。
3．(双选)下列叙述正确的是(　　 )
A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为S＋2H2SO4(浓)===3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C．把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的浓硫酸中，反应后得到标准状况下气体体积为22.4 L
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
AD
△
解析：浓H2SO4具有酸性、强氧化性，不能干燥碱性气体NH3及还原性气体H2S、HI，A项正确；浓硫酸与S作用时，只表现其强氧化性，B不正确；Cu与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度逐渐降低，当成为稀H2SO4时，反应停止，参加反应的H2SO4少于2 mol，故C项产生的SO2在标准状况下不足22.4 L。
4．下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是
(　　)
①2NaCl(固)＋H2SO4(浓)=====Na2SO4＋2HCl↑
②C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
③Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
④2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
B
△
△
△
解析：金属、金属氧化物(具有变价的元素处于低价态)与浓H2SO4反应时，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓H2SO4反应时，浓H2SO4只表现强氧化性。
5．某同学设想用下表所给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(　　)
D
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：盛有水的烧杯中水量减少可以证明浓硫酸具有吸水性，故A项不符合题意；滤纸片脱水炭化可以证明浓硫酸具有脱水性，故B项不符合题意；右侧仪器中的水面右高左低，说明稀释浓硫酸时放出大量的热，使锥形瓶中压强增大，故C项不符合题意；Cu与浓H2SO4常温下不反应，故D项符合题意。
6．下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是(　　)
A．加入稀盐酸产生无色气体，原物质一定有CaCO3
B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42－
C．加入稀盐酸后再加入硝酸银，产生白色沉淀，则原溶液一定有Cl－
D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀消失，不一定有Ba2＋
D
解析：A项，能与盐酸反应产生气体的物质有很多，如Na2CO3、KHCO3等，错误；B项，原溶液也可能含Ag＋，错误；C项，加入盐酸就引入了Cl－，错误；D项，也可能含Ca2＋，正确。
7．(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为______
__________________________________________________。
(2)试用下列各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号)：
C＋2H2SO4(浓) ==== 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O
△
编号 ① ② ③ ④
装 置
________→________→________→________。
④　
②
①　
③
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是__________________，B瓶溶液的作用是______________________，C瓶溶液的作用是________________
__________________。
(4)装置②中所加的固体药品是______________，可确定的产物是________，确定装置②在整套装置中位置的理由是________
_______________________________________________________。
验证产物中有SO2　
将SO2全部氧化吸收　
确定产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收
无水CuSO4　
水蒸气　
由于产物气流通过①③时会带出水蒸气，所以②必须设置在①③之前
(5)装置③中所盛溶液是_____________________，可验证的产物是________。
澄清石灰水　
CO2
解析：木炭与浓硫酸加热反应，生成H2O、CO2和SO2。CO2和SO2在化学性质上的相同点为都是酸性氧化物，都能使澄清石灰水变浑浊，会相互干扰鉴别。
CO2和SO2在化学性质上的明显不同点为SO2有漂白性，CO2则没有；SO2有较强的还原性，CO2则没有。
在SO2、CO2混合气体中，首先用品红溶液检验SO2的存在，然后将SO2氧化除去，再用澄清石灰水检验CO2的存在，是一种确认SO2和CO2共存的好方案。
由于对CO2、SO2的确认都是在溶液中进行的，所以应在确认CO2和SO2之前先确认H2O。
与H2O发生作用并伴有明显现象的物质，中学生应该熟知的是无水CuSO4。
白色的粉末与H2O反应生成蓝色的晶体。CuSO4与CO2和SO2都不发生任何作用。
8．有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、Na2SO4、MgCl2中的某几种，现进行如下实验：
①将混合物溶于水，得到无色透明溶液。
②取少量上述溶液两份，其中一份加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，向另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。
根据上述实验现象回答：
(1) 原混合物中肯定没有____________________________。
(2) 原混合物中肯定有_______________________。
(3) 不能确定是否含有________________。
CuSO4、CaCO3、Na2CO3
Na2SO4、MgCl2
NaCl
解析：根据实验①混合物溶于水得无色溶液，可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色，CaCO3难溶于水)。根据实验②向一份溶液中加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解，可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4，肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀，但BaCO3溶于稀HNO3)。根据实验②向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，可推断原混合物中含有MgCl2[因为Mg(OH)2是白色沉淀]。对于NaCl题目中没有进一步用实验检验，因此不能确定是否含有。
B篇·综合提升训练
9．下列有关浓硫酸的叙述正确的是(　　)
A．在浓硫酸与锌片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性
B．浓硫酸与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2
C．浓硫酸具有吸水性，可以干燥NH3、H2等气体
D．H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体
A
解析：解析：B项，浓硫酸与金属反应，均生成SO2，错误；C项，浓硫酸能与NH3反应，错误；D项，浓硫酸可将H2S氧化，错误。
10．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案中，不合理的是(　　)
选项 操作 结论
A 将火柴梗伸入溶液中 变黑者为浓硫酸
B 加入金属铝片 产生刺激性气味者为稀硫酸
C 分别加入到盛水的试管中 放热者为浓硫酸
D 加到CuSO4·5H2O晶体中 变白者为浓硫酸
B
解析：向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。
11．将足量的铜片与100 mL 18 mol·L－1浓硫酸加热充分反应，收集到标准状况下的SO2气体V L，下列对此反应的有关说法中错误的是(　　)
A．该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B．反应结束后两种反应物均有剩余
C．被还原的硫酸为 mol
D．参加反应的Cu为0.9 mol
D
解析：浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀，因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余，则参加反应的n(Cu)<0.1 L×18 mol·L－1×＝0.9 mol；被还原的硫酸应依据生成的SO2来算，可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)＝n(SO2)＝＝mol。综上所述，D错误。
12．用20 mL 18.4 mol·L－1的浓H2SO4与铜共热一段时间后，冷却，过滤除去多余的铜，将滤液加水稀释到100 mL，所得溶液中SO42－的浓度为3.18 mol·L－1，则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为(　　)
A．0.50 mol·L－1 B．0.75 mol·L－1
C．1.00 mol·L－1 D．3.18 mol·L－1
A
解析：解析：随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应，所得溶液为CuSO4与稀H2SO4的混合溶液。反应前n(H2SO4)＝18.4 mol·L－1×0.020 L＝0.368 mol，反应后n(SO42－)＝3.18 mol·L－1×0.100 L＝0.318 mol；因此减少的SO42－的物质的量n(SO42－)＝n(SO2)＝0.368 mol－0.318 mol＝0.050 mol。由反应Cu＋2H2SO4(浓) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，n(CuSO4)＝n(SO2)＝0.050 mol，则c(CuSO4)＝＝0.50 mol·L－1。
△
13．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：
____________________________________。
(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
____________________。
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)__________________________________________。
Cu＋2H2SO4(浓)===CuSO4＋SO2↑＋2H2O
△
品红溶液褪色　
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______________________
_____________。
(4)F中应放置的液体是________(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
D
F中液面下降，长颈漏斗中液面上升　
(5)为什么有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解，你认为原因是______________________________________________________。
(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________(填字母)。
A．Fe粉 B．BaCl2溶液
C．Ag D．Na2CO3溶液
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
AD
(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________(填名称)，化学反应方程式
是__________________________________________________。
氧气　
2Cu＋2H2SO4＋O2 === 2CuSO4＋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。
本课结束
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