2020年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè) 第5章 第一節(jié) 第2課時(shí)　硫酸和硫酸根離子的檢驗(yàn)

第2課時(shí)硫酸和硫酸根離子的檢驗(yàn)[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.能從物質(zhì)類別和硫元素化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)硫酸的性質(zhì)，促進(jìn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.通過實(shí)驗(yàn)探究濃硫酸的吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性，學(xué)會(huì)硫酸根離子的檢驗(yàn)方法，強(qiáng)化“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”。一、硫酸1.硫酸的工業(yè)制法(1)寫出由黃鐵礦為原料制取硫酸各階段的化學(xué)方程式：①4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2；②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3；③SO3＋H2O=H2SO4。(2)工業(yè)上制取硫酸常用濃硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3與水反應(yīng)為放熱反應(yīng)，易產(chǎn)生水霧，影響SO3的吸收。2.硫酸具有酸的共性寫出下列反應(yīng)的離子方程式或現(xiàn)象3.濃硫酸的特性(1)吸水性觀察思考描述現(xiàn)象藍(lán)色的硫酸銅晶體變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅粉末結(jié)論濃硫酸具有吸水性(2)脫水性觀察思考描述現(xiàn)象蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的炭，并釋放出有刺激性氣味的氣體結(jié)論濃硫酸具有脫水性吸水性脫水性原理濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結(jié)晶水濃硫酸能把有機(jī)物中氫、氧元素按水的組成比脫去，剩余黑色的炭區(qū)別物質(zhì)中含有H2O物質(zhì)中不含有H2O，只含有氫元素和氧元素應(yīng)用作干燥劑(3)強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)探究：濃硫酸與銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a試管中銅絲表面有氣泡產(chǎn)生；b試管中的溶液逐漸變?yōu)闊o色；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色；將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液顯藍(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論Cu和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O③與還原性化合物反應(yīng)，如H2S、HBr等。相關(guān)鏈接硫酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)①純凈的硫酸是無色、黏稠、難揮發(fā)的油狀液體。②硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，其密度越大；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，密度為1.84g·cm－3。③硫酸與水以任意比互溶，濃硫酸溶解時(shí)可放出大量的熱；濃硫酸的稀釋方法是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。(2)硫酸為二元強(qiáng)酸，具有酸的通性。(3)濃硫酸的特性①濃硫酸能吸收空氣中和物質(zhì)表面的水，還能奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。前者是物理變化，后者是化學(xué)變化。②濃硫酸具有脫水性，能使木炭碳化、白紙變黑、蔗糖變黑等。③濃硫酸具有強(qiáng)氧化性Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O2Fe＋6H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2OC＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OS＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O2P＋5H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))2H3PO4＋5SO2↑＋2H2O2FeSO4＋2H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2OH2S＋H2SO4(濃)=S↓＋SO2↑＋2H2O1.下列各過程主要表現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)？請(qǐng)將答案的序號(hào)分別填在橫線上。①強(qiáng)酸性②強(qiáng)氧化性③高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性④脫水性⑤吸水性(1)用氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下制氯化氫氣體____________。(2)用磷礦物[主要成分是磷酸鈣]和硫酸反應(yīng)制磷酸____________。(3)濃硫酸干燥氫氣、氧氣、氯氣、二氧化硫等氣體____________。(4)常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸__________。(5)膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末____________。(6)不能用濃硫酸干燥溴化氫、碘化氫和硫化氫等氣體____________。答案(1)③(2)①(3)⑤(4)②(5)⑤(6)②解析(1)濃硫酸具有高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性，氯化氫氣體易揮發(fā)。(2)磷酸是高沸點(diǎn)的中強(qiáng)酸，利用強(qiáng)酸與弱酸鹽反應(yīng)制弱酸的原理制磷酸。(3)濃硫酸吸收混在上述氣體中的雜質(zhì)水蒸氣。(4)常溫下，濃硫酸和鋁、鐵反應(yīng)，在金屬表面生成一層薄而致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬和濃硫酸繼續(xù)反應(yīng)。(5)濃硫酸吸收膽礬晶體中的結(jié)晶水，使之變成無水硫酸銅白色粉末。(6)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，而溴化氫、碘化氫和硫化氫具有強(qiáng)還原性。2.根據(jù)硫酸的性質(zhì)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)用金屬與酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，往往用稀硫酸，而不用濃硫酸，這是為什么？提示因?yàn)闈饬蛩峋哂袕?qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)時(shí)生成二氧化硫，無氫氣產(chǎn)生。(2)用氧化還原反應(yīng)的原理解釋：具有氧化性的濃硫酸能干燥有還原性的SO2嗎？提示能，因?yàn)椋?價(jià)的S和＋4價(jià)的S之間沒有中間價(jià)態(tài)，不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(3)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸加熱制取氯氣、銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成SO2氣體，其中的酸會(huì)不會(huì)完全反應(yīng)？提示酸都不會(huì)完全反應(yīng)。MnO2和濃鹽酸加熱制取氯氣時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度越來越小，當(dāng)變?yōu)橄←}酸時(shí)，反應(yīng)停止；而銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成SO2氣體時(shí)，硫酸濃度也會(huì)變小，當(dāng)變?yōu)橄×蛩釙r(shí)，反應(yīng)也停止。(4)將足量的鋅粉投入一定量的濃硫酸中，寫出可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示Zn＋2H2SO4(濃)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2OZn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑濃硫酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，而與非金屬反應(yīng)時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。(2)濃硫酸與不活潑金屬(如銅)反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，就不再與不活潑金屬反應(yīng)。(3)濃硫酸與活潑金屬(如鋅)反應(yīng)時(shí)，開始濃硫酸表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性，產(chǎn)生二氧化硫氣體；當(dāng)濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r(shí)，則產(chǎn)生的氣體為氫氣。1.下列現(xiàn)象與用途和濃硫酸的脫水性有關(guān)的是()A.濃硫酸可作氯氣的干燥劑B.濃硫酸加到蔗糖中，蔗糖變黑C.濃硫酸加到膽礬上，藍(lán)色晶體變成白色粉末D.濃硫酸與銅反應(yīng)制取二氧化硫答案B解析濃硫酸和氯氣不反應(yīng)，濃硫酸作氯氣的干燥劑，體現(xiàn)了吸水性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸將蔗糖中的H、O元素以2∶1的比例脫去而體現(xiàn)脫水性，B項(xiàng)正確；濃硫酸加到膽礬上，藍(lán)色晶體變成白色粉末，體現(xiàn)了吸水性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)體現(xiàn)其強(qiáng)氧化性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.濃硫酸與下列物質(zhì)作用時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的是()A.藍(lán)色硫酸銅晶體 B.木材炭化C.紅熱木炭 D.氧化鋁答案C解析濃硫酸具有吸水性，能使藍(lán)色硫酸銅晶體變?yōu)榘咨勰粷饬蛩崾鼓静奶炕憩F(xiàn)的是脫水性；濃硫酸與紅熱的木炭反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，濃硫酸只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性；濃硫酸與氧化鋁反應(yīng)表現(xiàn)的是酸性。3.將一定量的鋅與100mL18.5mol·L－1濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成氣體A33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測(cè)得溶液的c(H＋)＝0.1mol·L－1，則下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.氣體A為SO2和H2的混合物B.氣體A中SO2和H2的體積比為4∶1C.反應(yīng)中共消耗Zn97.5gD.反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3mol電子答案B解1mol·L－1＝0.05mol，參加反應(yīng)的n(H2SO4)＝0.1L×18.5mol·L－1－0.05mol＝1.8mol，濃硫酸與鋅反應(yīng)生成SO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸減小，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成H2，設(shè)反應(yīng)生成xmolSO2，ymolH2，依據(jù)反應(yīng)方程式可得x＋y＝1.5,2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2，所以反應(yīng)生成0.3molSO2和1.2molH2，B項(xiàng)錯(cuò)誤。二、硫酸根離子的檢驗(yàn)1.硫酸根離子實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀不溶解SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀溶解，生成無色無味氣體Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓，BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O硫酸根離子的檢驗(yàn)方法未知溶液eq\o(→,\s\up7(加鹽酸酸化))無明顯現(xiàn)象eq\o(→,\s\up7(加氯化鋇溶液))產(chǎn)生白色沉淀eq\o(→,\s\up7(說明))原未知液中含SOeq\o\al(2－,4)上述檢驗(yàn)過程中先加入鹽酸酸化的目的是排除COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾。2.問題討論某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)吃囈褐惺欠窈蠸Oeq\o\al(2－,4)：試液eq\o(→,\s\up7(加BaCl2))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(稀鹽酸))白色沉淀不溶解。結(jié)論：試液中有SOeq\o\al(2－,4)。(1)該方案是否嚴(yán)密？不嚴(yán)密。(2)請(qǐng)說明理由：如果該溶液中含有Ag＋而不含SOeq\o\al(2－,4)，溶液中的Ag＋與Cl－反應(yīng)生成的氯化銀也是不溶于酸的白色沉淀。1.經(jīng)溶解、過濾和蒸發(fā)操作得到的粗鹽中還含有一些可溶性硫酸鹽及CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)。(1)若除去粗鹽中的上述雜質(zhì)，將選用的試劑及反應(yīng)的離子方程式填入表中：雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽CaCl2MgCl2(2)除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)的原理(3)為使雜質(zhì)離子完全除去，要加入過量的試劑。后續(xù)試劑要能夠?qū)⑶懊嫠舆^量的試劑除去，由此可知碳酸鈉溶液要在____________之后加入。(4)最后加入鹽酸的目的是________________________________________________。答案(1)氯化鋇溶液Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓碳酸鈉溶液Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓燒堿溶液Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(3)氯化鋇溶液(4)除去溶液中過量的OH－和COeq\o\al(2－,3)(1)物質(zhì)除雜和分離的基本原則①不增(不引入新的雜質(zhì))。②不減(不減少被提純的物質(zhì))。③易分離(被提純的物質(zhì)與雜質(zhì)易分離)。④易復(fù)原(被提純的物質(zhì)易復(fù)原)。(2)物質(zhì)除雜和分離注意的問題①除雜試劑要過量。②后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑。③盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)。④除去多種雜質(zhì)時(shí)考慮加入試劑的合理順序。2.某溶液中含有硫酸鎂和硫酸鈉兩種溶質(zhì)，選擇適當(dāng)試劑將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀或固體分離出來，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：(1)欲證明濾液中存在SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)，選用的方案是先取少量的濾液滴加過量的________，發(fā)現(xiàn)有氣泡生成，再向其中加入________溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則可證明SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)均存在。(2)如何洗滌碳酸鎂沉淀？(3)如何檢驗(yàn)碳酸鎂沉淀是否洗滌干凈？答案(1)稀鹽酸氯化鋇(答案合理均可)(2)沿玻璃棒向過濾器中注入少量蒸餾水，使水剛好浸沒沉淀，讓水自然流下，重復(fù)2～3次。(3)取少量最后一次洗滌液，滴加稀鹽酸和氯化鋇溶液。若有沉淀生成則說明沒有洗凈；反之，已洗滌干凈(答案合理均可)。解析(1)熟悉COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)檢驗(yàn)所用的試劑和加入的先后順序。常用含有H＋的酸來檢驗(yàn)COeq\o\al(2－,3)，常用含有Ba2＋的可溶性鋇鹽檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)。因COeq\o\al(2－,3)可與Ba2＋生成碳酸鋇沉淀，干擾SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)，故在檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)之前應(yīng)先檢驗(yàn)COeq\o\al(2－,3)，并將其除去。(2)過濾完畢，過濾的固體表面總是殘留部分母液溶質(zhì)離子，用蒸餾水在原過濾器中沖洗即可。(3)檢驗(yàn)沉淀是否洗凈時(shí)，實(shí)際上是檢驗(yàn)最后一次洗滌液是否含有母液中的溶質(zhì)離子，此題可通過檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)達(dá)到目的。沉淀的洗滌(1)洗滌沉淀的原因：過濾完畢，過濾的固體表面總是殘留部分母液。(2)洗滌沉淀的方法：沿玻璃棒向過濾器中注入少量蒸餾水，使水剛好浸沒沉淀，讓水流下，直到固體表面洗滌干凈為止(洗滌2～3次)。(3)沉淀是否洗滌干凈，檢驗(yàn)方法：取最后一次洗滌液，加入相關(guān)試劑后觀察現(xiàn)象。1.下列檢驗(yàn)試樣中有無SOeq\o\al(2－,4)的操作及結(jié)論正確的是()A.滴加BaCl2有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)B.加鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液沒有白色沉淀生成，一定沒有SOeq\o\al(2－,4)D.先加鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)答案D解析A中可能為COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)或Ag＋；B中可能為Ag＋；Ag2SO4是微溶物，只有當(dāng)濃度較大時(shí)才出現(xiàn)沉淀，所以C選項(xiàng)中不能排除有SOeq\o\al(2－,4)存在的可能。2.依據(jù)粗鹽提純的原理，除去氯化鉀溶液中少量的氯化鎂、硫酸鎂等雜質(zhì)，可選用氫氧化鋇溶液、稀鹽酸和碳酸鉀溶液三種試劑，按如圖步驟操作：eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(加過),\s\do5(量A))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up7(加過量B),\s\do5(操作Ⅰ))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up7(加適),\s\do5(量C))eq\o(→,\s\up7(加熱),\s\do5(煮沸))純凈氯化鉀溶液(1)B的化學(xué)式是________，C的化學(xué)式是__________。(2)加入過量A的目的是___________________________________________________。(3)加入過量B的目的是___________________________________________________。(4)加熱煮沸的目的是______________________________________________________。(5)操作Ⅰ的名稱是________________________________________________________。答案(1)K2CO3HCl(2)除盡鎂離子和硫酸根離子(3)除盡過量的鋇離子(4)使氯化氫揮發(fā)逸出(5)過濾解析先加入過量的氫氧化鋇溶液，將氯化鎂、硫酸鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀、硫酸鋇沉淀，過濾除去沉淀，濾液中再加入過量的碳酸鉀溶液，使過量的鋇離子轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀，過濾除去沉淀，濾液中加入適量的鹽酸，加熱煮沸，得到氯化鉀溶液。課時(shí)對(duì)點(diǎn)練A組基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一硫酸的性質(zhì)及其應(yīng)用1.下列各組氣體在通常情況下既能用濃硫酸又能用堿石灰干燥的是()A.SO2、O2、N2 B.HCl、Cl2、CO2C.CH4、H2、CO D.SO2、O2、Cl2答案C解析濃硫酸具有吸水性，常用作氣體的干燥劑，但不能干燥堿性氣體(如氨氣)、某些還原性氣體(如硫化氫、碘化氫、溴化氫等)；堿石灰(氧化鈣和氫氧化鈉的混合物)是一種常用的堿性干燥劑，不能干燥酸性氣體(如二氧化碳、二氧化硫、氯氣等)。2.《華西都市報(bào)》曾報(bào)道，一輛載有25噸濃硫酸的槽罐車與3輛大貨車發(fā)生連環(huán)相撞，造成濃硫酸大量泄漏。消防官兵冒著被腐蝕的危險(xiǎn)成功將險(xiǎn)情排除。此處的“腐蝕”不包括濃硫酸下列性質(zhì)中的()A.強(qiáng)酸性B.吸水性C.脫水性D.強(qiáng)氧化性答案B解析濃硫酸因具有強(qiáng)酸性、脫水性、強(qiáng)氧化性而導(dǎo)致腐蝕性很強(qiáng)。3.(2019·齊齊哈爾八中期末)下列關(guān)于濃硫酸的敘述中，正確的是()A.濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化B.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鎂等金屬形成氧化膜而鈍化C.濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥二氧化硫、氫氣等氣體D.濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出二氧化硫氣體答案C解析濃硫酸具有脫水性，使蔗糖碳化；濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，可使鐵、鋁鈍化，但不能使鎂鈍化件下發(fā)生反應(yīng)。4.(2019·安徽蕪湖一中月考)如圖是銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。已知：銅片足量，濃硫酸(濃度為18mol·L－1)為50mL。下列有關(guān)判斷正確的是()A.裝置B中盛裝的是濃硫酸，作用是干燥SO2B.裝置C為安全瓶，防止裝置D中的液體倒吸入裝置B中C.品紅溶液可檢驗(yàn)生成的SO2，堿性棉球的作用是吸收空氣中的酸性氣體D.充分反應(yīng)后，被還原的硫酸少于0.45mol答案D解析裝置B為安全瓶，可觀察反應(yīng)過程中裝置是否堵塞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置C為集氣瓶，收集SO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；堿性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題意知，H2SO4為0.9mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O及條件“銅片足量”可知，當(dāng)硫酸完全參與反應(yīng)時(shí)，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.45mol，但在反應(yīng)過程中，硫酸的濃度越來越小，而金屬銅與稀硫酸不反應(yīng)，故被還原的H2SO4少于0.45mol，D項(xiàng)正確。5.下列關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的敘述正確的是()A.都能與Mg、Zn、Fe、Al反應(yīng)產(chǎn)生氫氣B.都能與銅在加熱條件下反應(yīng)C.都具有脫水性D.都能與氯化鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀答案D解析濃硫酸在常溫下使Fe、Al鈍化，與Mg、Zn反應(yīng)生成SO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硫酸在加熱的情況下也不與銅反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硫酸沒有脫水性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；不論是濃硫酸還是稀硫酸，在水溶液中均能產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,4)，Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓，D項(xiàng)正確。題組二硫酸根離子的檢驗(yàn)6.某溶液中可能含有硫酸根離子、碳酸根離子等。為了檢驗(yàn)其中是否含有硫酸根離子，除氯化鋇溶液外，還需要的溶液是()A.硫酸溶液 B.鹽酸C.氫氧化鈉溶液 D.硝酸鈉溶液答案B解析檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈辛蛩岣x子的方法：先用鹽酸酸化(若有沉淀，過濾)，再加氯化鋇溶液，若有白色沉淀，說明含有硫酸根離子。7.某溶液中加入稀硫酸，能產(chǎn)生使石灰水變渾濁的無色無味的氣體；再加入氯化鋇溶液，能產(chǎn)生白色沉淀。關(guān)于該溶液的下列結(jié)論中正確的是()A.一定含有碳酸根離子B.一定含有碳酸氫根離子C.一定含有硫酸根離子D.可能含有硫酸根離子答案D解析加入稀硫酸，能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，原溶液中可能含有碳酸根離子或碳酸氫根離子；因?yàn)橄×蛩嵋肓蛩岣x子，該溶液中不一定含有硫酸根離子。8.下列離子的檢驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是()A.檢驗(yàn)?zāi)橙芤菏欠窈蠸Oeq\o\al(2－,4)時(shí)，應(yīng)取少量該溶液，依次加入BaCl2溶液和稀鹽酸B.檢驗(yàn)?zāi)橙芤菏欠窈蠥g＋，依次加入BaCl2溶液和稀硝酸C.檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠸Oeq\o\al(2－,4)，依次加入足量稀鹽酸和BaCl2溶液D.將澄清石灰水滴入某溶液證明其中存在COeq\o\al(2－,3)答案C解析A項(xiàng)，若溶液中含有Ag＋，依次加入BaCl2溶液和稀鹽酸時(shí)生成AgCl沉淀，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；B項(xiàng)，若溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)，加入BaCl2溶液時(shí)生成BaSO4沉淀，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；C項(xiàng)，可排除Ag＋、COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籇項(xiàng)，不能排除HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等離子的干擾，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.除去氯化鈉溶液中混有的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)等雜質(zhì)，通常采用以下四種試劑：①Na2CO3②BaCl2③NaOH④鹽酸，加入試劑順序合理的是()A.④②①③ B.①③②④C.③②①④ D.①②③④答案C解析先加入足量的③NaOH除去鎂離子，將HCOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化成碳酸根；然后加入過量②BaCl2除去SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)；再加入過量①Na2CO3除去Ca2＋、Ba2＋；過濾后，濾液中加入過量的④鹽酸，除去溶液中剩余的碳酸根和氫氧化鈉中的氫氧根，最后加熱除去剩余的氯化氫，合理順序是③②①④。10.實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置來進(jìn)行銅跟濃硫酸反應(yīng)等一系列實(shí)驗(yàn)。(1)判斷銅跟濃硫酸反應(yīng)有SO2生成所依據(jù)的現(xiàn)象是________________________________，甲裝置中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)中若有3.2gCu參加反應(yīng)，則被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為________mol。(2)在裝置乙的試管口放有一團(tuán)浸有堿液的棉花，棉花中通常浸有飽和碳酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液，請(qǐng)寫出SO2與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________。(3)欲觀察生成的CuSO4溶液的顏色，應(yīng)采取的操作是________________________________________________________________________。(4)若銅片還有剩余，硫酸________(填“有”或“沒有”)消耗完畢。其理由是_________________________________________________________________________________。答案(1)乙中品紅溶液褪色Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O0.05(2)2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)將反應(yīng)后的液體慢慢注入水中，邊加邊攪拌，而后觀察顏色(4)沒有因隨反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸變稀，而稀H2SO4不與Cu反應(yīng)，故H2SO4不會(huì)消耗完解析(1)銅與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2能使品紅溶液褪色，若有3.2gCu參加反應(yīng)，則被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為eq\f(3.2g,64g·mol－1)＝0.05mol。(2)SO2為酸性氧化物，與堿反應(yīng)生成鹽和水。(3)觀察CuSO4溶液顏色實(shí)質(zhì)上是考查濃H2SO4的稀釋方法。(4)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，隨反應(yīng)的進(jìn)行，濃H2SO4逐漸變稀，Cu不與稀H2SO4反應(yīng)，故硫酸不會(huì)消耗完。B組綜合強(qiáng)化練1.(2018·安徽安慶期末)下列有關(guān)說法正確的是()A.濃硫酸具有吸水性，因而可使蔗糖碳化B.濃硫酸使藍(lán)色的硫酸銅晶體變白說明濃硫酸具有脫水性C.濃硫酸的氧化性強(qiáng)于稀硫酸的氧化性D.濃硫酸是一種無色、黏稠、易揮發(fā)性酸答案C解析A選項(xiàng)，濃硫酸與蔗糖反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，濃硫酸可將蔗糖中的氫、氧元素按水的元素組成比脫去，使之碳化；B選項(xiàng)，濃硫酸使藍(lán)色的硫酸銅晶體變白說明濃硫酸具有吸水性；C選項(xiàng)，濃硫酸的氧化性體現(xiàn)在＋6價(jià)的硫元素上，其還原產(chǎn)物為SO2，濃硫酸能與大部分金屬反應(yīng)，并能與一些具有還原性的物質(zhì)反應(yīng)，而稀硫酸的氧化性體現(xiàn)在H＋上，其還原產(chǎn)物為H2，稀酸。2.用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：將①中的濃硫酸滴入②中，預(yù)測(cè)的現(xiàn)象與結(jié)論相符的是()A.若②為濃鹽酸；有大量氣體產(chǎn)生；說明硫酸的酸性比鹽酸強(qiáng)B.若②為銅片；有氣泡產(chǎn)生，底部生成灰白色固體；說明濃硫酸有強(qiáng)氧化性C.若②為藍(lán)色硫酸銅晶體；藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨?；說明濃硫酸有吸水性，發(fā)生物理變化D.若②為蔗糖；白色固體變?yōu)楹谏＞d狀，有氣體放出；說明濃硫酸有脫水性、氧化性答案D解析選項(xiàng)A，在濃鹽酸中加入濃硫酸時(shí)，濃硫酸溶解放出大量的熱，使氯化氫氣體逸出，這一現(xiàn)象與濃硫酸酸性無關(guān)；選項(xiàng)B，銅與濃硫酸的反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行，無加熱條件反應(yīng)不能發(fā)生；選項(xiàng)C，硫酸銅晶體遇濃硫酸，晶體由藍(lán)色變?yōu)榘咨?，是因?yàn)闈饬蛩峋哂形裕蛩徙~晶體失去結(jié)晶水發(fā)生的是化學(xué)變化；選項(xiàng)D，蔗糖由白色變黑說明濃硫酸具有脫水性，產(chǎn)生刺激性氣體二氧化硫，說明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性。3.5mL物質(zhì)的量濃度為18mol·L－1的硫酸中加入足量銅片并加熱，充分反應(yīng)。下列說法正確的是()A.有0.09mol的硫酸被還原B.有0.045mol的硫酸被還原C.充分反應(yīng)后體系無硫酸剩余D.消耗的銅的質(zhì)量一定小于2.88g答案D解析濃硫酸與銅可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而稀硫酸與銅不發(fā)生反應(yīng)。濃硫酸與銅反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸逐漸消耗，其濃度也逐漸下降，當(dāng)硫酸由濃變稀時(shí)反應(yīng)就會(huì)停止。因此，參加反應(yīng)的硫酸實(shí)際量要比理論計(jì)算值小。據(jù)題n(H2SO4)＝0.005L×18mol·L－1＝0.09mol，參加反應(yīng)的硫酸n(H2SO4)＜0.09mol，被還原的硫酸小于0.045mol，參加反應(yīng)的銅小于2.88g。4.將3.2gCu投入100mL稀硫酸中加熱，沒有明顯變化，若邊加熱邊緩緩加入一定量的H2O2溶液，金屬Cu逐漸溶解，則下列說法正確的是()A.反應(yīng)過程中有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生B.H2O2對(duì)Cu和稀硫酸的反應(yīng)起催化作用C.若該過程中Cu和稀硫酸恰好完全反應(yīng)，則稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L－1D.反應(yīng)中H2SO4既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性答案C解析H2O2有強(qiáng)氧化性，能將Cu氧化，在稀硫酸存在時(shí)，反應(yīng)生成CuSO4和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，反應(yīng)過程中沒有氣體產(chǎn)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H2O2在反應(yīng)中是氧化劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若該過程中3.2gCu與100mL稀硫酸恰好完全反應(yīng)，則H2SO4的物質(zhì)的量為eq\f(3.2g,64g·mol－1)＝0.05mol，故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為eq\f(0.05mol,0.1L)＝0.5mol·L－1，C項(xiàng)正確；反應(yīng)中參加反應(yīng)的H2SO4只表現(xiàn)出酸性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2018·柯城區(qū)校級(jí)期中)某溶液中含有Ba2＋、Ag＋、Cu2＋三種離子，現(xiàn)有①NaOH溶液、②K2SO4溶液、③鹽酸，將這三種離子逐一沉淀并加以分離，則加入試劑順序正確的是()A.①②③ B.②③①C.③①② D.②①③答案C解析逐一沉淀并加以分離，則應(yīng)先加鹽酸使Ag＋沉淀，再加NaOH溶液使Cu2＋沉淀，最后加硫酸鉀溶液使Ba2＋沉淀，則試劑的加入順序?yàn)棰邰佗诨颌邰冖佟?.某同學(xué)從一瓶未知的無色溶液中檢驗(yàn)出有Ba2＋、Ag＋，同時(shí)溶液的酸性較強(qiáng)，他還準(zhǔn)備繼續(xù)檢驗(yàn)溶液中是否含有Cu2＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、K＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)等離子。顯然，有些離子還必須檢驗(yàn)，有些離子已不需檢驗(yàn)。你認(rèn)為還必須檢驗(yàn)的離子有()A.僅K＋ B.僅NOeq\o\al(－,3)C.K＋和NOeq\o\al(－,3) D.K＋或NOeq\o\al(－,3)答案A解析由溶液呈無色，推知無Cu2＋；因含有大量H＋、Ba2＋、Ag＋，故與之不能大量共存的離子有Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)，其中陰離子只有NOeq\o\al(－,3)，根據(jù)電中性原理，無需檢驗(yàn)。剩余K＋還須檢驗(yàn)。7.(2019·重慶高一檢測(cè))對(duì)一份稀溶液做初步分析發(fā)現(xiàn)，溶液無色、澄清，其中可能含有SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、H＋、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－等離子中的若干種，然后又做了如下實(shí)驗(yàn)，以確定這些離子是否大量共存。①用pH試紙測(cè)溶液pH，pH試紙顯紅色。②取2mL溶液，用氯化鋇溶液和稀硝酸進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果生成了白色沉淀。③將②中所得混合物充分靜置后，取上層清液用硝酸銀溶液和稀硝酸檢驗(yàn)，結(jié)果又生成了白色沉淀?；卮鹣铝袉栴}：(1)原溶液中一定存在的離子是________；一定不存在的離子是________。(2)上述實(shí)驗(yàn)中不能肯定是否存在的離子是__________。答案(1)H＋、SOeq\o\al(2－,4)COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)(2)Na＋、Cl－解析由①知溶液呈酸性，則含有H＋，COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存。由②知和BaCl2反應(yīng)后生成沉淀，沉淀不溶于稀HNO3，則一定含SOeq\o\al(2－,4)，但BaCl2帶入了Cl－，因此第③步無法得知原淀液中是否含有Cl－，由信息也無法肯定Na＋是否存在。8.某課外活動(dòng)小組的同學(xué)