5.1.2硫酸硫酸鹽高一化學(xué)講與練（人教版2019）（原卷版）

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)硫及其化合物第2課時硫酸硫酸鹽[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過濃硫酸分別與不活潑金屬、非金屬的反應(yīng)，認(rèn)識濃硫酸的強(qiáng)氧化性。2.了解SOeq\o\al(2－,4)的檢驗方法。3.能夠根據(jù)硫元素的價態(tài)分析含硫物質(zhì)的性質(zhì)，并能設(shè)計實驗實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。[核心知識梳理]一、硫酸硫酸鹽1.硫酸的用途：硫酸是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類等。2.工業(yè)制硫酸的原理示意圖：上述流程涉及的化學(xué)方程式為：S＋O2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))SO2或4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up17(高溫))2Fe2O3＋8SO2，2SO2＋O2eq\o(,\s\up10(V2O5),\s\do4(400～500℃))2SO3，SO3＋H2O=H2SO4。3．稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)具有酸的通性，溶于水完全電離：H2SO4=2H＋＋SO42－。H2SO4在水里很容易電離出H+，具有酸性，能使紫色石蕊溶液顯紅色，請寫出下列反應(yīng)的離子方程式。①和活潑金屬(如Fe)：Fe+2H+===Fe2++H2↑②和金屬氧化物(如MgO)：MgO+2H+===Mg2++H2O③和堿[如Mg(OH)2]：Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O④和鹽(如Na2CO3)：CO32+2H+====H2O+CO2↑4．濃硫酸的三大特性實驗室常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，密度為1.84g·cm－3，比水大，且濃度越大密度越大。沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，常溫下比較穩(wěn)定。(1)吸水性：濃硫酸能吸收存在于周圍環(huán)境中的水分，可用于作干燥劑。(2)脫水性：濃硫酸能將蔗糖、紙張、棉布和木材等有機(jī)物中的氫元素和氧元素按水的組成比脫去。（3）強(qiáng)氧化性①與金屬Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)＋Cueq\o(=,\s\up9(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。反應(yīng)中氧化劑是濃硫酸，還原劑是Cu，還原產(chǎn)物為SO2。②與非金屬的反應(yīng)濃硫酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up9(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。反應(yīng)中氧化劑為濃硫酸，還原劑為C，還原產(chǎn)物為SO2?！咀⒁狻繚饬蛩嵛院兔撍缘膮^(qū)別：吸水性：濃硫酸吸取物質(zhì)中本身存在的水或結(jié)晶水的性質(zhì)。脫水性：濃硫酸將組成有機(jī)物的H、O元素按原子個數(shù)比2∶1以“H2O”的形式脫去的性質(zhì)。結(jié)論：二者的根本區(qū)別在于物質(zhì)本身是否存在水分子。5．常見的硫酸鹽（1）石膏(化學(xué)式為CaSO4·2H2O)，加熱失水變?yōu)槭焓?化學(xué)式為2CaSO4·H2O)，應(yīng)用于制作各種模型和醫(yī)療用的石膏繃帶，工業(yè)上還用于調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。（2）硫酸鋇又稱“重晶石”或“鋇餐”，用于生產(chǎn)其他鋇鹽的原料或消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑。（3）硫酸銅為白色粉末，CuSO4結(jié)合水后變?yōu)樗{(lán)色晶體膽礬(化學(xué)式為CuSO4·5H2O)，又稱藍(lán)礬。無水CuSO4可用于檢驗H2O的存在。膽礬和石灰乳混合制成一種常用的農(nóng)藥——波爾多液。二、硫酸根離子的檢驗1.SOeq\o\al(2－,4)的檢驗試劑：稀鹽酸、BaCl2溶液。操作：通常將溶液先用稀鹽酸酸化，以排除COeq\o\al(2－,3)等可能造成的干擾，然后加入BaCl2溶液來檢驗SOeq\o\al(2－,4)的存在?，F(xiàn)象：開始無明顯現(xiàn)象，之后出現(xiàn)白色沉淀。原理：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。2．粗鹽中可溶性雜質(zhì)的除去雜質(zhì)加入的試劑化學(xué)方程式Na2SO4BaCl2溶液Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaClMgCl2NaOH溶液MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaClCaCl2Na2CO3溶液CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl三、不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化不同價態(tài)含硫物質(zhì)的價類二維圖寫出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①2H2S＋SO2=3S＋2H2O；②S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2；③；④SO2＋H2OH2SO3；⑤SO3＋H2O=H2SO4；⑥H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O。小結(jié)：硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系[典例分析][典例1]下列有關(guān)的敘述正確的是A．常溫下，鐵或鋁不與濃硫酸反應(yīng)。所以可用鐵或鋁制的容器貯存濃硫酸B．濃硫酸是不揮發(fā)性強(qiáng)酸，氫硫酸是揮發(fā)性弱酸，所以可用濃硫酸制取氣體C．濃硫酸與碳共熱的反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性D．濃硫酸與金屬活動性順序中氫后面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為，與氫前面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為[典例2]若將銅絲插入熱濃硫酸中進(jìn)行如圖(a~d均為浸有相應(yīng)試液的棉花)所示的探究實驗，下列分析不正確的是A．Cu與濃硫酸反應(yīng)，H?SO?體現(xiàn)酸性和強(qiáng)氧化性B．a(chǎn)處變紅，說明SO?是酸性氧化物C．b和c處均褪色，分別體現(xiàn)SO?的漂白性和還原性D．試管底部出現(xiàn)白色固體，說明反應(yīng)中無H?O生成[典例3]已知：酸性條件下可以將氧化為，則下列檢驗?zāi)橙芤褐惺欠窈械姆椒ㄖ姓_的是A．向該溶液中加入酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明溶液中一定有B．向該溶液中加入BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有C．向該溶液中加入足量鹽酸，無現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有D．向該溶液中加入BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，再加入鹽酸白色沉淀不溶解，說明該溶液中一定有[典例4]硫元素的“價—類”二維圖如圖所示，下列說法錯誤的是A．a(chǎn)與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB．d溶液久置于空氣中會生成e，溶液的pH減小C．鹽g與鹽f之間一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．將氣體c通入溶液中，無明顯現(xiàn)象[典例5]我國科學(xué)家被遴選為“全球青年化學(xué)家元素周期表硫元素代言人”。某小組同學(xué)利用反應(yīng)：S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O，進(jìn)行如圖所示的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實驗(夾持裝置略)。下列說法正確的是A．試管①中，濃硫酸體現(xiàn)了強(qiáng)氧化性和脫水性B．試管②中，溶液褪色，體現(xiàn)+4價硫元素的氧化性C．試管③中，有淡黃色沉淀出現(xiàn)，體現(xiàn)2價硫元素的還原性D．燒杯中的反應(yīng)為SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O[同步練習(xí)]一、單選題1．下列對濃硫酸的敘述錯誤的是A．常溫下，濃硫酸與鐵、鋁發(fā)生鈍化，濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性B．濃硫酸與蔗糖反應(yīng)，濃硫酸表現(xiàn)出脫水性和強(qiáng)氧化性C．濃硫酸使膽礬變成白色，濃硫酸表現(xiàn)出吸水性D．較濃硫酸和Na2SO3反應(yīng)制取SO2時，較濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性2．圖為含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中屬于氧化還原反應(yīng)的有A．1個 B．2個 C．3個 D．4個3．用如圖實驗裝置進(jìn)行探究實驗(b～d均為浸有相應(yīng)溶液的棉花)，下列說法錯誤的是A．可通過抽動a中的銅絲以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止B．b處紫色石蕊溶液變紅說明溶于水后溶液顯酸性C．d處NaOH溶液的作用是吸收尾氣，防止污染空氣D．實驗結(jié)束后向a中加水，溶液呈藍(lán)色說明有生成4．有關(guān)工業(yè)制硫酸的下列說法中，錯誤的是A．沸騰爐中氣體可直接通入轉(zhuǎn)化器B．二氧化硫的催化氧化在轉(zhuǎn)化器中發(fā)生C．轉(zhuǎn)化階段是硫酸生產(chǎn)的核心D．吸收塔用濃度為98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫5．已知：①2H2S＋SO2=3S＋2H2O②S＋2H2SO4(濃)=3SO2↑＋2H2O③3S＋6KOH=2K2S＋K2SO3＋3H2O則下列說法正確的是A．①說明SO2能與酸反應(yīng)，故SO2具有堿性氧化物的通性B．②若改用稀硫酸，則放出H2C．②和③說明硫具有兩性元素的性質(zhì)D．上述反應(yīng)說明硫既有氧化性又有還原性6．對于反應(yīng)，下列說法正確的是A．該反應(yīng)中濃硫酸只體現(xiàn)氧化性B．每生成2.24L，同時消耗0.2molC．該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2D．每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，同時消耗6.4g銅7．將一定量的鋅與100mL18.5mol·L1濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成氣體A16.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋到1L，測得溶液中c(H＋)=1mol·L1，則下列敘述中錯誤的是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)中共消耗鋅97.5gD．反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子1.5mol8．濃硫酸和2mol·L1的稀硫酸在實驗室中敞口放置，它們的質(zhì)量和放置天數(shù)的關(guān)系如圖，分析a、b曲線變化的原因是A．a(chǎn)升華、b冷凝 B．a(chǎn)蒸發(fā)、b吸水C．a(chǎn)蒸發(fā)、b潮解 D．a(chǎn)冷凝、b吸水9．實驗室有兩瓶硫酸，分別是濃硫酸和稀硫酸，但由于同學(xué)的粗心將標(biāo)簽弄混了，請你幫助該同學(xué)選擇既簡單又可靠的區(qū)分方法A．與銅片反應(yīng) B．與石蕊溶液反應(yīng)C．用玻璃棒各蘸少許溶液涂在紙上 D．加入鋅片看是否有氣體生成10．下列有關(guān)硫及其化合物的說法正確的是A．SO2、H2SO3均具有還原性，故濃H2SO4均能氧化SO2和H2SO3B．H2S與濃H2SO4在不同的條件下反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只能是SO2C．單質(zhì)氧化物酸或堿鹽，能按照上述轉(zhuǎn)化關(guān)系直接轉(zhuǎn)化的可以是硫元素D．硫黃制備硫酸經(jīng)歷兩步：SSO3H2SO411．下列實驗操作能達(dá)到實驗?zāi)康氖菍嶒災(zāi)康膶嶒灢僮鰽檢驗溶液中是否有取少量試液滴入溶液B測定新制氯水的取少量新制氯水滴到試紙上C證明具有還原性取少量的酸性溶液滴入溶液D除去中混有的將混合氣體通過飽和溶液A．A B．B C．C D．D12．下列四種溶液中一定存在的是A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入鹽酸，沉淀不溶解C．向丙溶液中加入鹽酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生13．表格中的實驗操作、實驗現(xiàn)象和結(jié)論均正確且相符的是選項實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論A將濃硫酸滴到蔗糖表面固體變黑膨脹濃硫酸只體現(xiàn)脫水性B向某溶液中滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀溶液中含有C將濃硫酸和銅加熱，冷卻后將混合液加入水中稀釋產(chǎn)生刺激性氣味氣體，溶液呈藍(lán)色濃硫酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性D將足量鋅和濃硫酸共熱，將氣體通入品紅溶液產(chǎn)生刺激性氣味氣體，品紅溶液褪色產(chǎn)生的氣體只有SO2A．A B．B C．C D．D二、填空題14．研究不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化是合理利用硫元素的基本途徑。I．以下是硫元素形成物質(zhì)的“價—類”二維圖及含硫物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的部分信息。(1)G是一種由四種元素組成的鈉鹽，它的電離方程式是。(2)C有毒，實驗室可以用過量的NaOH溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式是。(3)檢驗H中陰離子的實驗操作及現(xiàn)象是。(4)C→F→E是造成酸雨的可能途徑，請寫出其中的化學(xué)方程式。II．某小組同學(xué)設(shè)計實驗實現(xiàn)幾種價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化?？蛇x用的實驗藥品如下：①Na2SO3溶液②濃硫酸③Na2S溶液④稀硫酸⑤酸性KMnO4溶液⑥品紅溶液⑦銅片實驗序號預(yù)期轉(zhuǎn)化選擇試劑(填序號)證明實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象i→ii①、③、④淡黃色沉淀iii→②、⑦、⑥(5)實驗i選擇的試劑是①和(填序號)，證明實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象是，該轉(zhuǎn)化利用了Na2SO3的性。(6)實驗ii實現(xiàn)了2價S向0價S的轉(zhuǎn)化，相應(yīng)的離子方程式為。15．某化學(xué)興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，用如圖所示，裝置進(jìn)行有關(guān)實驗。實驗中甲同學(xué)將agCu片和12mL18mol·L1濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。請回答下列問題：(1)寫出Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(2)裝置D內(nèi)盛品紅溶液，當(dāng)C中氣體集滿后，D中有可能觀察到的現(xiàn)象是。實驗裝置中有可能造成環(huán)境污染，試用最簡單的方法解決(實驗用品自選)。(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯現(xiàn)象后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B