5.1.2 硫酸 硫酸根离子的检验（原卷版）-【帮课堂】2023-2024学年高一化学同步学与练（人教版2019必修第二册）.docx

1、第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验1结合工业生产实际，了解硫酸的工业制备原理。2通过实验探究，了解硫酸的主要性质。3通过实验事实，额硫酸根离子的检验方法。一、硫酸的工业制备1硫酸的用途(1)重要的化工原料，可用于制_、_、炸药、染料、盐类等。(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。2硫酸的工业制法(1)三种原料：_或_、_，98.3%的浓硫酸(代替水)。(2)三个阶段造气：二氧化硫的制取和净化。接触氧化：SO2氧化成SO3。吸收：三氧化硫的吸收和硫酸的生成。(3)三个反应_或_。_。_。工业上制取硫酸常用_而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾

2、，影响SO3的吸收。二、硫酸1物理性质纯净的硫酸是_色黏稠状液体，密度比水_(实验室通常用的浓H2SO4的质量分数为98.3%，密度为1.84 gcm3)，能与水以_混合，沸点_，_挥发。2硫酸的酸性硫酸在水里很容易电离出_，具有_的通性，能使石蕊溶液_，还能与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。活泼金属Fe：_；金属氧化物CuO：_；碱Mg(OH)2：_；盐BaCO3：_。3浓硫酸的特性(1)吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作_。(2)脱水性浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等_中的氢元素和氧元素按_脱去。如向蔗糖中加入浓

3、硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成_固体，并放出_气味的气体。(3)强氧化性浓硫酸具有很强的氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。浓硫酸与金属反应实验探究浓硫酸与铜反应实验操作实验现象a试管中铜丝表面_，有_生成；b试管中的溶液逐渐变为_；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。实验结论：在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，化学方程式为_。在该反应中，浓硫酸是_剂，铜是_剂。常温下，Al、Fe遇浓硫酸发生_（金属表面形成一层_的_）。浓硫酸与非金属单质反应浓硫酸与木炭在加热条件下反应：_。三、几种常见的硫酸盐硫酸盐主要性质主要应用硫酸钙石膏(CaSO42H2O)加热到150变成熟石膏(

4、2CaSO4H2O)；熟石膏与水混合后凝固，重新变成石膏。制作模型和医疗用的_绷带；调节水泥的_速率。硫酸铜CuSO4 (胆矾)检验酒精中是否含有少量_；与石灰乳混合制备_。硫酸钡自然界中的硫酸钡以_的形式存在，不溶于水和酸，且不易被X射线透过生产其他钡盐；用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“_”。四、硫酸根离子的检验1实验探究：SO的检验实验操作实验现象先生成_沉淀，加入稀盐酸后沉淀_先生成_沉淀，加入稀盐酸后沉淀_先生成_沉淀，加入稀盐酸后沉淀_，且有_产生离子方程式_；_实验结论SO与Ba2反应生成_溶于稀盐酸的_BaSO4沉淀CO与Ba2反应生成的_沉淀BaCO3_溶于稀盐酸2检验

5、SO的正确操作及解释(1)待测液无明显现象出现_沉淀，即可确定存在SO。(2)理论解释先加稀盐酸的目的是排除_等离子的干扰(注：必须用稀盐酸酸化，不能用稀HNO3，其氧化性可将SO氧化成SO)。再加入BaCl2溶液，若存在SO，发生反应的离子方程式为_。3SO检验的应用粗盐除杂(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CaCl2MgCl2(2)试剂加入的顺序原则：Na2CO3溶液加入顺序在_溶液之后；加入盐酸在_之后。通常顺序可以为BaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液盐酸；NaOH溶液BaCl2溶液Na

6、2CO3溶液盐酸；BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液盐酸。问题一 硫酸的性质【典例1】下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。强酸性强氧化性高沸点、难挥发性脱水性吸水性(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体_。(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸_。(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体_。(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸_。(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末_。(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体_。(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑_。【归纳小结】1浓硫酸强氧化性的体现反应物变

7、化或反应表现性质活泼金属铁、铝常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化强氧化性加热时，应生成硫酸盐、H2O和SO2强氧化性和酸性锌等其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生SO2，金属过量时产生H2较不活泼金属(如：铜、银等)金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2+H2O碳、硫、磷等非金属非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+SO2+H2O强氧化性还原性物质能将还原性物质(如Fe2+、H2S、HI)氧化，如：H2S+H2SO4(浓) =S+SO2+2H2O2浓硫酸作干燥剂的注意点(1)可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。(2)不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和

8、某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。【变式练1-1】硫酸能在金星的上层大气中找到，离星球表面约4570公里的硫酸云层覆盖整个金星表面。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、氨气等气体，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化学方程式为2H2SO4(浓)S3SO22H2O，在此反应中，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H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝钝化D把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中并加热，得到气体的体积在标准状况下为22.4 L【变式练1-2】浓硫酸与下列物质作用时，

9、既表现氧化性，又表现酸性的是()炽热的木炭H2S气体Cu(加热条件下) FeONH3蔗糖CuSO45H2O铁、铝(常温下)A B C D问题二 硫酸与金属的反应【典例2】根据如图所示装置，回答下列问题。(1)开始加热后，产生的现象是a处_；b处_。(2)停止反应后，用酒精灯在b处微微加热，产生的现象是_。(3)写出a处发生反应的化学方程式：_。(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是_。(5)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 molL1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现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硫酸剩余。有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解

10、，你认为原因是_。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_(填字母)。a铁粉 bBaCl2溶液 c银粉 dNaHCO3溶液【归纳小结】浓硫酸和金属反应的规律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。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。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。【变式练2-1】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

11、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CuSO45H2O【变式练2-2】下列实验所得结论不正确的是()实验装置现象产生大量无色气体铁片表面迅速变暗，之后无明显变化加热后产生大量无色、有刺激性气味的气体A实验中气体是氢气B实验中没有发生化学变化C实验中气体是二氧化硫D浓度、温度会影响实验现象问题三 硫酸根离子的检验及应用【典例3】为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序()过滤 加过量NaOH溶液 加适量盐酸 加过量Na

12、2CO3溶液 加过量BaCl2溶液ABC D【归纳小结】(1)物质除杂和分离的基本原则不增(不引入新的杂质)。不减(不减少被提纯的物质)。易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。易复原(被提纯的物质易复原)。(2)物质除杂和分离注意的问题除杂试剂要过量。后续试剂应能除去过量的前一试剂。尽可能将杂质转化为所需物质。除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。【变式练3-1】如何设计实验证明在空气中放置的Na2SO3晶体部分被氧化？【变式练3-2】向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X)，再向试管中加入足量盐酸并充分振荡，静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是()AX可

13、能是BaSO3BX是BaCO3CY与X的成分不可能相同D该盐溶液中一定含有SO【基础强化】1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2向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾，下列叙述不属于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气体的溶解度随温度升高而降低3我国工业上主要以黄铁矿为原料来生产硫酸，其工艺流程如图：下列说法错误的是()A煅烧黄铁矿发生的反应为4FeS211O22Fe2O38SO2B二氧化

14、硫、三氧化硫都是酸性氧化物C二氧化硫转化为三氧化硫是不可逆反应D三氧化硫制硫酸的化学方程式为SO3H2O=H2SO44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ABCD实验目的吸水性脱水性稀释放热强氧化性实验装置5在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是()A BC D6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正确的是()A一定含有SOB含有SO和AgC可能含有SO、Ag、SO中的一种或两种D可能含有SO或CO7为精制食盐，需除去粗盐水中

15、的Ca2、SO和Mg2，下列说法正确的是()A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SO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8下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是()选项实验操作实验现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性B向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀溶液中含有SOC将浓硫酸和铜加热，冷却后用水稀释产生刺激性气味气体，溶液呈蓝色浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性D将足量锌和浓硫酸共热，

16、将气体通入品红溶液产生刺激性气味气体，品红溶液褪色产生的气体只有SO29蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体，会对环境造成污染。某实验小组利用如下装置对该实验进行改进(夹持装置略)。回答下列问题：注：硬质玻璃管、处分别为滴有Na2S溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。(1)图中盛装浓硫酸的仪器名称为_。(2)实验开始后先关闭弹簧夹K，硬质玻璃管中号滤纸变黄，号和号滤纸均褪色，a处气球变大。硬质玻璃管中的实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是SO2，、处发生的变化分别说明SO2具有_、_和_(填SO2表现出的性质)。(3)打开

17、弹簧夹K，a处气球变小，b处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊。为证明有CO2生成，可以在号位置的滤纸滴加_溶液，该试剂的作用是_。10实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。(1)判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是_，甲装置中发生的主要反应的化学方程式是_，该反应中若有3.2 g Cu参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为_mol。(2)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，请写出SO2与NaOH溶液反应的离子方程式：_。(3)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色，应采取的操作是

18、_。(4)若铜片还有剩余，硫酸_(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是_。【能力提升】1硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸生产流程如图：下列说法不正确的是()A含硫物质可以是单质硫，也可以是黄铁矿(FeS2)BA到B的反应原理为2SO2O22SO3C试剂C可以是纯水D制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应2实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是()A实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe3B装置B中酸性KMnO4溶液褪色，装置C中生成淡黄色沉淀，体现了二氧化硫的还原性C装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D

19、实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸3已知NH4CuSO3与足量的1 molL1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：有红色金属生成；有刺激性气味气体产生；溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是()ANH4CuSO3中硫元素被氧化了B刺激性气味的气体是二氧化硫或氨气C该反应中NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂D该反应中硫酸既体现酸性又体现氧化性4为了验证铁(一定量)与浓硫酸反应产生的气体的成分，某小组利用如图所示装置(可重复使用)进行实验(尾气处理省略)。请回答下列问题：(1)常温下，铁遇浓硫酸会钝化，钝化属于_(填“物理”或“化学”)变化。(2)气流从左至右，装置连接顺序为A_B_

20、。(3)装置D中发生反应的离子方程式为_，装置F的作用是_。(4)已知浓硫酸已全部加入圆底烧瓶中。随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，装置B、D共增重48.0 g，则刚产生H2时硫酸的浓度为_(反应结束后圆底烧瓶中溶液体积为100 mL)。5某厂漂白车间需要22.4 L(标准状况下)SO2，某化学小组经计算后，取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓硫酸(含2 mol H2SO4)充分反应，锌全部溶解后，即将收集所得气体全部送至车间，不料经质检科检验后，发现产品存在严重的质量问题，气体随即被退回。(1)写出锌与浓硫酸反应的化学方程式：_。(2)该化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是_(填化学式)，造成这种结果的主要原因是_。(3)为了验证所制气体的成分，该化学小组设计了如图所示的实验装置。连接好仪器，开始实验前，必须进行的一个操作是_。A中加入的试剂是_，KMnO4溶液的作用是_。B中加入的试剂是_，作用是_。证明气体中混有某杂质气体的实验现象：C中：_，D中：_。