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1、考点16 硫酸考纲要求掌握硫酸的化学性质。掌握SO42-的检验方法考点透视一、硫酸物理性质：纯硫酸是无色、粘稠、油状的液体，不容易挥发。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是98%，密度为1.84g-3，98.3%的浓硫酸的沸点是338，是一种高沸点的强酸。稀释浓硫酸时一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里，并不断搅动，使产生的热量迅速扩散。切不可把水倒进浓硫酸里。浓硫酸具有以下特性不挥发性(用于制挥发性酸)H2SO4(浓) + NaCl NaHSO4 + HClH2SO4(浓) + NaNO3 NaHSO4 + HNO3 强酸性Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(浓) = 3CaSO4 + 2
2、H3PO4(制磷酸)吸水性浓H2SO4能吸附物质中湿存的水分：H2SO4(浓) + nH2O = H2SO4nH2O。利用此性质可用浓H2SO4作干燥剂，干燥一些不与浓H2SO4反应的气体，通常用洗气装置。如用浓H2SO4可干燥：O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H4、C2H2等气体。脱水性指浓H2SO4将有机物里的氢、氧原子数按21的比例脱去水的性质。如：C12H22O11 12C + 11H2OC2H5OH C2H4+ H2OHCOOH CO+ H2O (实验室制CO气体)强氧化性冷的浓H2SO4，如遇铁、铝等金属产生纯化作用。但热的浓硫酸氧化性较强，可将许多金
3、属、非金属及一些还原性化合物氧化。如：Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2+ 2H2OC + 2H2SO4(浓) CO2+ 2SO2 + 2H2O2HI + H2SO4(浓) = I2 + SO2+ 2H2O在这些氧化还原反应中，硫酸的还原产物一般为SO2。二、浓硫酸与稀硫酸1.浓硫酸的强氧化性和稀硫酸的氧化性浓硫酸具有强氧化性，其氧化性是由硫酸中处于最高价态的+6价的硫产生的，加热能使许多金属、非金属及某些具有还原性的化合物，酸硫酸的还原产物一般为二氧化硫。稀硫酸溶液中不存在硫酸分子，因而无强氧化性，但电离产生的H+具有较弱的氧化性，只能氧化比较活泼的金属(如Zn等)，而发生
4、置换反应，稀硫酸的还原产物为氢气。由此可见，浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但产生氧化性的原因是不同的，因此其氧化能力也具有强与弱的差别，被还原产物也不相同。2.浓、稀硫酸的检验方法根据浓、稀硫酸物理和化学性质的差异可归纳有如下检验方法：取少量蒸馏水，向其中加入少量试样硫酸，如能放出大量热则为浓硫酸，反之为稀硫酸。手掂分量，因浓硫酸密度大，则重者为浓硫酸，轻者为稀硫酸。观察状态，略微摇动，若为油状粘稠液体为浓硫酸，另一为稀硫酸。取少量试液，向其中投入铁片，若产生大量气泡则为稀硫酸，另一为浓硫酸(钝化)。用玻璃蘸取试样在纸上写字，立即变黑者为浓硫酸，另一为稀硫酸。取少量试液，投入胆矾，颜色改变者为浓
5、硫酸，另一为稀硫酸。取少量试样，分别投入小块铜片，稍加热，发生反应的(有气泡产生，溶液变蓝)为浓硫酸，无现象的是稀硫酸。3、浓、稀硫酸的用途硫酸在工业上和实验室具有十分广泛的用途，用途是由它的性质决定的，现归纳如下： （1）稀硫酸的强酸性及其用途： 实验室用稀硫酸与活泼金属作用制取氢气。 工业上使稀硫酸与Fe、Zn等反应制取绿矾、皓矾。 电镀工业用稀硫酸清除铁锈(Fe203nHz0) 在氧化还原反应中用稀硫酸作酸性介质。 一些有机化学反应(如糖、酯类的水解)用稀H2S04作催化剂。（2）浓硫酸的主要性质和用途： 利用浓硫酸的强酸性在化肥工业上制取氮肥 硫铵(NH4)2S04和磷肥(普钙)，工业
6、上还可用于制取磷酸2NH3+H2S04=(NH4)2S04 Ca3(P04)2+2H2S04=Ca(H2P04)2+2CaS04 Ca3(P04)2+3 H2S04=3 CaS04+H3P04利用浓硫酸的强氧化性，使铁铝等金属“钝化”，常温下浓H2S04能氧化具有还原性的气体HBr、HI、H2S。因此，实验室不能用浓H2S04制取HBr、HI、H2S等具有还原性的气体。 利用浓硫酸的吸水性。在实验室里，浓H2S04常用作酸性或中性物质(主要是气体)的干燥剂。利用浓硫酸的脱水性，实验室制取一氧化碳。 HCOOH=CO+H2O 利用浓硫酸的难挥发性，实验室制取易挥发的强酸(盐酸、硝酸)。三、硫酸盐
7、重要的硫酸盐 一些含有结晶水的硫酸盐常叫做矾，如胆矾(CuSO45H2O)、绿矾(FeSO47H2O) 、皓矾(ZnSO47H2O)等四、硫及其化合物间的转化关系硫和硫的化合物及不同价态的含硫物质是通过氧化还原规律联系在一起的。低价态的硫元素通过氧化剂的氧化反应，可以变为高价态的硫元素，高价态的硫元素通过还原反应，可以转变为较低价态的硫元素。要能熟练写出H2S、S、SO2、H2SO4等含硫物质相互转化的化学方程式。相同价态的含硫化合物间，是通过酸碱反应规律联系在一起的：H2S（g） H2S（aq） NaHS Na2SSO2 H2SO3 NaHSO3 Na2SO3把上述含硫物质的氧化还原反应规律
8、和酸件反应规律结合在一起，便可从纵、横两个方面揭示出硫及其化合物中的相互联系，形成科学的知识网络。难点释疑一、检验或鉴别某混合气体中含有SO2、CO2、H2OH2O的检验通常用无水CuSO4粉末，且放在第一位。检验和鉴别SO2的方法有多种，例如，SO2通入品红溶液中品红褪色；SO2通入溴水中溴水褪色；SO2通入石灰水中也能生成白色沉淀。检验和鉴别CO2一般是跟石灰水生成白色沉淀。因此，必须先检验或鉴别SO2，后检验或鉴别CO2。方法如图装置所示：若A瓶品红溶液褪色，证明混合气体含有SO2。B瓶除去剩余的SO2，化学方程式为：2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O = K2SO4 + 2MnS
9、O4 + 2H2SO4C瓶品红溶液不褪色，说明SO2已除净，若D瓶生成了白色沉淀，证明原混合气体中含有SO2。二 SO42-的检验值得注意的是，检验SO42-时会受到许多离子的干扰。Ag+干扰：用BaCl2溶液或盐酸化时防止Ag+干扰，因为：Ag+ + Cl- = AgCl。CO32-、SO32-、PO43-干扰：因为BaCO3、BaSO3、Ra3(PO4)2，也是白色沉淀。与BaSO4白色沉淀所不同的是，这些沉淀溶于强酸中。因此检验SO42-时溶液，必须使用酸酸化。如：BaCO3 + 2H+ = H2O + CO2+ Ba2+但不能用HNO3酸化，同理所用钡盐也不能用Ba(NO3)2溶液，因
10、为在酸性条件下，SO32-、HSO3-、SO2等会被溶液中的NO3-氧化为SO42-，从而可使检验得出错误的结论。为此，检验SO42-离子的正确操作为：被检液取清液 有无白色沉淀(有无SO42-)三、用硫酸制取气体总结如下：命题趋势硫酸是中学化学中一种重要的酸，多年来一直是高考出题的热点，主要考查硫酸的三大特性。以后还会是考试的热点。典型例析【例1】如右图所示，小试管内盛有约3mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U型细管内盛有少量水(为便于观察，预先染成红色)，沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3mL浓硫酸，静置片刻。可观察到的现象有(填标号，有多少个就填多少个) 。A.小试管内液体分成两层，上层蓝
11、色，下层无色B.U型细管内左边液面下降，右边液面升高C.有少量的白色固体析出D.以上现象都没有，无明显变化【解析】浓硫酸的密度比水的密度大，溶于水放出大量热，且浓硫酸具有强吸水性，必然导致从饱和硫酸铜中析出CuSO4固体。【答案】A、B、C【例2】工业制CuSO4时，不是直接用铜跟浓H2SO4在加热条件下反应，而是将铜丝浸入稀H2SO4中，再不断由容器下部吹入细小的空气泡，这样做的好处是 。 。 【解析】用浓H2SO4反应原理为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O；用稀H2SO4反应原理为：Cu + 1/2O2 + H2SO4(稀) = CuSO4 + H2O。由此可知，后一
12、种方法制备等物质的量的CuSO4时，所耗用的H2SO4的量较少，且不产生有毒的SO2气体。【答案】减少硫酸用量；不会产生对大气污染的SO2。【例3】长期存放的Na2SO3可能会部分氧化，现通过实验来测定无水Na2SO3试剂的纯度。实验步骤如下：称取a g样品，置于烧杯中。加入适量蒸馏水，使样品溶解。加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液。过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。加热、干燥沉淀物。将沉淀物冷却后至室温后，称量。重复、操作后直至合格，最后得到b g固体。回答下列问题：本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？ 。其理由是： 。步骤中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是 。步骤的合格标准
13、是： 。实验测得样品中无水 Na2SO3的质量分数是： (列出算式，不需简化)。【解析】Na2SO3露置在空气中可以被空气中的O2氧化生成NaSO4，将此混合物溶于水配成溶液后，溶液中既有SO32-又有SO42-，可通过反应：Ba2+ + SO42- = BaSO4,由BaSO4的量确定NaSO4的量继而求出被氧化的Na2SO3的量，但在实验的过程中一定要先排除SO42-，因为BaSO4沉淀，这两种原因都直接影响测定的结果，使所得Na2SO3质量分数比实际值偏小。【答案】不能；在酸性溶液中NO3-能将SO32-、SO2氧化成SO42-，造成结果错误。保证得到的沉淀是BaSO4, 没有BaSO3
14、。连续两次称量的质量基本不变。关系式：Na2SO3Na2SO4BaSO4【例4】已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见化合物，Y的摩尔质量数值比Z小16，乙丙的摩尔质量相同，B的摩尔质量比D小2，B、X摩尔质量相同各物质转化关系如下图(各反应条件略)丙、B的化学式分别为丙 ，B 。Y转化Z的化学方程式 。X和Y在足量H2SO4溶液中的可能离子反应方程式为(有3种情况)。 ； ； 。【解析】此题最重要的条件为Y的摩尔质量数值比Z小16，则推知丙为O2，符合A B C的转为常见的有S SO2 SO3，N2 NO NO2，C CO CO2，NaNa2ONa2O2，又甲、乙能反应，
15、则必有Na，且B的摩尔质量比D小2，则B为Na2O,D为SO3。【答案】O2，Na2O2 2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO42S2- + SO32- + 6H+ = 3S + 3H2O2S2+ + SO32- + 6H = 3S + 3 H2O,S2- + H = H2S2S2- + SO32- + 6H = 3S + 3H2O,SO32- + H = SO2+H2O【例5】下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白。 如果将装置中、三部分仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质是 ；不能检出的物质是 。 如果将仪器的连接顺序变为、，则可
16、以检出的物质是 ；不能检出的物质是 。 如果将仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质是 ；不能检出的物质是 。 浓硫酸与木炭粉反应的化学方程式为：C + 2H2SO4(浓) 2SO2+ CO2+2H2O即反应后的气体产物有三种：SO2、CO2和H2O (气)。结合图，用来检验H2O (气)，用于检验和除去SO2，用于检验CO2，但若有SO2的存在则会有干扰，因为：SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3+ H2O。若仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质SO2和CO2，因从中出来的气体也有H2O(气)，故不能检出的物质是H2O。若仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质是H2O，因SO2、CO
17、2均与足量澄清石灰水反应生成白色沉淀而被除去，故不能检出的物质是SO2和CO2。若仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质是SO2和CO2，同一样，由于从出来的尾气中也有H2O (气)，故不能检出的物质是H2O。【答案】SO2，CO2；H2O H2O；SO2、CO2 SO2、CO2；H2O过关检测1.随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受，防止富脂食品氧化变质，延长食品的保质期，在包装袋中常放入抗氧化物质，下列不属于抗氧化物质的是（ ）A.生石灰 B.还原铁粉 C.亚硫酸钠 D.维生素C2.现有H2SO4、BaCl2、K2CO3、FeSO4和氯水五种溶液，有如图所示的相互反应，图中
18、每条连线两端的物质可以发生反应。下列判断不合理的是（ ）A.X一定为H2SO4 B.Y一定为K2CO3C.Z可能为氯水 D.M、N必定各为BaCl2、FeSO4中的一种3.稀硫酸中插入一块铜片，加入下列物质后，可使铜片迅速发生腐蚀的是（ ）A.硫酸铁 B.稀盐酸 C.氯化钠 D.硝酸钾4.W g纯铜粉与足量浓硫酸反应，得到V L二氧化硫(标况)，则被还原的硫酸为（ ） A. B. C. D. 5.BaCl2剧毒，致死量0.8 g，万一误服，应大量吞服鸡蛋清解毒，并加服一定量的解毒剂，此毒剂是（ ）A.AgNO3 B.CuSO4 C.Na2CO3 D.MgSO46.有一硫化钠，亚硫酸钠，硫酸那的
19、混合物，经其中含硫25.6%，则混合物氧元素的质量分数为（ ）A.37.6% B.36.8% C.51.2% D.无法计算7.检验某未知溶液中是否含有SO42-的下列操作中最合理的是（ ）A.加入硝酸酸化了的硝酸钡溶液B.先加硝酸酸化，再加硝酸钡溶液C.先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液D.加入盐酸酸化了的氯化钡溶液8.高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4 = Fe2O3 + SO2+ SO3，若将生成的气体通入氯化钡溶液中得到的沉淀物是（ ）A.BaSO3和RaSO4 B.BaS C.RaSO3 D.BaSO49.在100 g浓度为18 mol/L，密度为g/cm3的浓硫酸中加入一定的水稀释成
20、9 mol/L的硫酸，则加水的体积为（ ）A.小于100mL B.等于100mL C.大于100mL D.等于100/10.下列变化能够实现的是（ ）弱酸与盐溶液反应生成强酸 两种氧化物发生反应有气体生成 两种酸的溶液充分反应后溶液陈中性 复分解反应中既没有生成水，也没有生成沉淀和气体A.只有 B.只有 C只有 D.11.下列说法正确的是（ ）A.Na2SO2与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀消失B.将SO2气体通入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成D.将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成12.把SO2通
21、入NaOH溶液中，当SO2和NaOH完全反应时，其质量比为65，则下列说法正确的是（ ）A.反应后SO2有剩余B.溶液还可吸收SO2C.溶液中除OH-外，只存在一种阴离子D.溶液中溶质的物质的量之比为1213.把浓硫酸滴入浓盐酸中,会有氯化氢气体逸出,对此现象的合理解释是( )A. 氯化氢难溶于水B. 浓硫酸有脱水性C. 浓硫酸是一种高沸点的酸D. 浓硫酸溶于水放出大量的热,降低了氯化氢的溶解度14.下列物的南的名称、化学式、主要用途都正确的是（ ）A. 石膏（CaSO42H2O）用于制造各种模型B. 皓矾（ZnSO4）用于医药、木材防腐剂、媒染剂C. 硫酸钡（BaSO4）作白色颜料、“钡餐”
22、D. 胆矾（CuSO4）用于制造农药15.能区别NaBr,KI,NaCl,Na2Cl,Na2CO3和Na2SO4五种固体的试剂是（可加热）（ ）A.AgNO3溶液 B.溴水 C.BaCl2溶液 D.浓硫酸16.下列各组溶液，不用其他试剂就可以将它们区别开的是（ ）A.KOH,K2CO3,MgSO4,KHSO4 B.NaNO3,HCl,NH4Cl,KOHC.BaCl2,CaCl2,Na2SO4,KNO3 D.HCl,KOH,K2SO4,K2CO317.能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）A. 铁跟盐酸反应：2Fe+6H+ 2Fe3+3H2B. 磷酸二氢钙溶液与氢氧化钙溶液反应：H2PO4-+2
23、OH- PO43-+2H2OC. 碳酸钙与醋酸反应：CaCO3+2CH3COOH Ca2+2CH3COO-+H2O+CO2D. 铜与稀硝酸反应：Cu+NO3-+4H+ Cu2+NO+2H2O18.在某无色透明的溶液中下列各组离子能大量共存的是（ ）A.K+,H+,I-,NO3- B.Mg2+,Cu2+,Cl-,SO2-4C.K+,Na+,Br-,MnO4- D.K+,OH-,S2-,NO3-19.把碘滴入硫化钠溶液中,溶液变混浊,将溴水滴入碘化钾溶液中,溶液呈黄褐色,由此得出的正确结论是( )A. 离子的氧化性:S2-I-Br-B. 离子的还原性:Br-I-SID. 单质的氧化性: Br2I2
24、S20.下列离子方程式不正确的是( ) 碳酸氢钙溶液遇盐酸:Ca(HCO3)2+2H+ Ca2+2H2O+2CO2H2S通入大量NaOH溶液中:OH-+H2S HS-+H2OBa(OH)2溶液中通入足量的SO2气体:Ba2+SO2+H2O BaSO3+H2O实验室制硫化氢:S2-+2H+ H2SA. B. C. D.21.实验室有一瓶可能含有NaCl、Na2SO4、KNO3、K2CO3、K2SO4中的一种或几种杂质的Na2SO3，通过下列实验确定该样品的成份及Na2SO3的质量分数。称取样品6.30 g，加入6.0mol/L 的硫酸至过量，产生无色气体560 mL(标况)，向逸出气体后的溶液中
25、加入稍过量的BaCl2溶液，得白色沉淀9.32 g，透过蓝色钻玻璃观察，滤液的焰色反应无紫色。请根据实验填写以下空白：若用图所示仪器组装进行上述实验，气流从左至右，各仪器的正确连续顺序为 接 ， 接 ， 接 ；X溶液是 ，汽油的作用是 。操作时，怎样才能正确地测出放出气体的体积？ 。若实验中加入硫酸溶液的体积为5.00 mL，则样品中NaSO3的质量分数是 ，一定含有的杂质是 (通过计算回答)。22.向铜片中加某浓度的硫酸120 mL，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500 mL，再加入足量锌粉，使之充分反应收集到标准状况下气体2.24 L，过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7.5 g，求原硫酸的物质的浓度。129