高中化学专题4硫氮和可持续发展第一单元第二课时硫酸的制备和性质学案苏教版必修1Word文件下载.docx

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SO3的吸收

SO3＋H2O===H2SO4

2．稀硫酸的性质

（1）硫酸的电离

H2SO4是二元强酸，在水中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO

。

（2）酸的通性

写出稀H2SO4发生下列反应的离子方程式：

①与Fe反应：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，

②与CuO反应：

CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，

③与Ba（OH）2反应：

Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO

===BaSO4↓＋2H2O，

④与Na2CO3反应：

CO

＋2H＋===CO2↑＋H2O，

⑤与BaCl2反应：

Ba2＋＋SO

===BaSO4↓。

1．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔（如图）中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。

下列有关说法不正确的是（　　）

A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式

B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积

C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气

D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸

解析：

选C　首先明确该装置（设备）在吸收SO3过程中是采用逆流原理进行吸收的，即98.3%的硫酸是从吸收塔顶喷下，而SO3是从吸收塔底部通入的。

这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好。

从吸收塔上部导出的气体是N2、没有起反应的O2和少量SO2，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循环使用。

2．小强同学为了区别稀硫酸与稀盐酸，设计了如下图所示的四组实验方案，其中能达到目的的是（　　）

选C　A中都会产生气泡不能区别；

B中溶液都能变为红色不能区别；

C中硫酸中会产生沉淀，而盐酸则不能产生沉淀；

二氧化碳不能和酸反应，因此D中没有明显现象。

3．下列物质的变化中，加入稀硫酸不能一步实现的是（　　）

A．Zn―→ZnSO4

B．CuO―→CuSO4

C．块状大理石―→制取大量CO2

D．Ba（OH）2―→BaSO4

选C　块状大理石与硫酸反应时，由于生成的CaSO4微溶于水，覆盖在CaCO3的表面，阻止了硫酸与CaCO3的进一步反应，故不能用大理石与稀H2SO4反应制取大量CO2。

1．浓硫酸的三大特性

（1）吸水性

①实验探究：

实验操作

实验现象

实验结论

蓝色晶体变成白色粉末

CuSO4·

5H2O

CuSO4＋5H2O

浓硫酸具有吸水性

②含义：

浓硫酸能够吸收气体，液体中的水分子及固体中的结晶水。

③应用：

浓硫酸常用作干燥剂，如干燥与其不反应的气体。

（2）脱水性

①蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭

②品红溶液褪色

浓硫酸具有脱水性和强氧化性，且能氧化碳单质，本身被还原

浓硫酸能把有机物中的氢氧元素按水的原子组成比脱去，常常剩余黑色的炭。

在有些反应中作脱水剂，

如CH2O2

CO↑＋H2O。

（3）强氧化性

①与金属的反应：

浓硫酸能与绝大多数金属发生反应，如与铜反应

实验

操作

现象

①铜片慢慢溶解

②铜片表面有气泡逸出

③品红溶液逐渐变为无色

④把反应试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色

结论

浓硫酸具有强氧化性

Cu和浓硫酸反应的化学方程式：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

　　②常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化。

③与非金属的反应：

加热时与木炭反应的化学方程式为

2．硫酸的用途

化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗。

[特别提醒]

稀释浓H2SO4的方法是把浓H2SO4沿玻璃棒（或器壁）慢慢注入水中而不是把水注入浓硫酸中。

3．硫酸盐[仅供选考考生使用]

（1）硫酸盐的比较

硫酸盐

俗称

颜色

用途

硫酸铜

胆矾CuSO4·

蓝色

制农药、波尔多液

硫酸钙

生石膏CaSO4·

2H2O

白色

各种模型，医疗上石膏绷带，水泥生产中调节水泥的硬化时间

熟石膏2CaSO4·

H2O

硫酸钡

重晶石BaSO4

白色颜料、医疗上“钡餐”、油漆、油墨造纸、橡胶的原料及填充剂

硫酸钠

芒硝Na2SO4·

10H2O

无色

制玻璃、造纸、医疗上缓泻剂

硫酸亚铁

绿矾FeSO4·

7H2O

浅绿色

医疗上防治缺铁性贫血的药剂，还是净水剂及铁红颜料的原料

（2）SO

的检验

1．浓硫酸与蔗糖的反应中，表现了浓硫酸的哪些性质？

提示：

表现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。

2．铜与浓硫酸反应的实验中，如何证明H2SO4的还原产物是SO2？

哪些措施可以减少（或消除）SO2对环境的污染？

将产生的气体通入品红溶液中，若品红溶液褪色，加热后又会恢复红色，则证明产生的气体是SO2。

用可抽动的铜丝代替铜片，可控制反应的进行，从而减少SO2的产生量；

多余的SO2可用NaOH溶液吸收，以免污染环境。

3．浓硫酸有强氧化性，常温下应如何储运浓硫酸？

因常温下，浓H2SO4能使Fe、Al“钝化”，故可用铝槽（或铁罐）车储运浓硫酸。

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。

稀硫酸的氧化性表现在溶液中的H＋得电子被还原。

因H2SO4分子中＋6价硫氧化性>

H＋，故浓硫酸比稀硫酸氧化性强。

（2）反应规律

①Fe、Al的钝化。

常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。

②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。

③与不活泼金属和非金属反应的规律。

a．反应需要加热，否则不反应。

b．还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。

c．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。

d．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应即停止。

④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。

1．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（浓硫酸具有难挥发性）

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SO

）

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（只显示浓硫酸的强氧化性）

选B　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＋，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此时溶液为酸性，而BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则白色沉淀为BaSO4，溶液中含有SO

；

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显示浓硫酸的强酸性。

2．将下列现象与硫酸所表现出来的性质连接起来。

（1）浓硫酸使铁、铝钝化

（2）浓H2SO4滴在纸上，使纸变黑

（3）浓H2SO4干燥SO2气体

（4）锌粒放入稀H2SO4中有气体放出

（5）盛有浓H2SO4的烧杯敞口放置一段时间后，质量增加

（6）把木炭放入热的浓H2SO4中有气体放出

答案：

（1）—D　

（2）—C　（3）—B　（4）—A　（5）—B　（6）—D

[三级训练·

节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．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．浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性

C．把足量铜粉投入到含H2SO42mol的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4L

D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化

选D　A项，浓硫酸可作干燥剂，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体（如NH3）；

B项，浓硫酸与S、C等非金属单质反应时，由于没有盐生成，故只显强氧化性；

C项，Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐渐降低，当变为稀硫酸时，反应自行停止，故产生的SO2不足22.4L。

2．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

选B　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＋具有氧化性，C错误；

NaOH本身具有强腐蚀性，不能涂在皮肤上中和消除浓硫酸的腐蚀作用，D错误。

3．下列说法中正确的是（　　）

A．自然界中不存在游离态的硫

B．二氧化碳的排放会导致酸雨的产生

C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性

D．浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体

选D　A项，火山喷发口附近有游离态的硫，错误；

B项，CO2的排放会导致温室效应，SO2和氮氧化物的排放才会导致酸雨的产生，错误；

C项，二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了SO2酸性氧化物的性质，错误；

D项，浓硫酸具有吸水性，能用来干燥SO2、CO、Cl2等气体，正确。

4．（2016·

宁波效实中学期末）下列有关硫化合物说法不正确的是（　　）

A．实验室常将硫磺撒在汞的表面，以除去不慎洒落的汞

B．浓硫酸具有吸水性，能干燥N2、HCl、CO2等气体

C．硫酸钙用于制作各种模型，也可调节水泥的凝结时间

D．碳酸钡称为重晶石，在医疗上可用于检查肠胃的内服药剂

选D　硫酸钡称为重晶石，在医疗上可用于检查肠胃的内服药剂。

5．探究浓硫酸与铜反应时硫元素与氢元素的氧化性强弱：

实验装置如图所示。

（固定装置已略去）

（1）A中反应的化学方程式为____________________________________________。

（2）C中浓硫酸的作用是________________________________________________。

（3）F烧杯中的溶液通常是_______________________________________。

（4）实验过程中，能证明浓硫酸与铜反应后产物中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是________________________________________________________________________。

（1）2H2SO4（浓）＋Cu

SO2↑＋CuSO4＋2H2O；

（2）C中浓硫酸是吸收气体中的水蒸气，防止进入装置D炸裂试管。

（3）二氧化硫气体是一种有毒气体，剩余的二氧化硫气体不能直接排放，应该用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液等吸收。

（4）由于D装置中黑色固体颜色无变化，E中溶液褪色，说明反应生成了二氧化硫，证明反应中S元素被还原，在反应中作氧化剂，而氢离子没有被还原，所以浓硫酸中的硫元素氧化性大于氢元素。

SO2↑＋CuSO4＋2H2O

（2）除去反应中产生的水蒸气

（3）NaOH溶液（或酸性KMnO4溶液等）

（4）D装置中黑色固体颜色无变化，E中溶液褪色

1．下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中，正确的是（　　）

A．常温时都能与铁发生反应，放出气体

B．加热时都能与铜发生反应

C．都能作为气体干燥剂

D．硫元素的化合价都是＋6价

选D　常温时浓硫酸使铁钝化；

铜与稀硫酸在常温和加热时都不反应；

浓硫酸有吸水性，可以作干燥剂，稀硫酸不能作干燥剂。

2．常温下，可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸，下列叙述中，错误的是（　　）

A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应

B．贮存浓硫酸的容器要密封，因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气

C．贮存浓硫酸的容器应远离热源

D．常温下，浓硫酸可以使铁或铝钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的继续进行

选A　常温下，浓硫酸可在Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，体现其强氧化性。

3．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是（　　）

A．各取少许溶液分别放铜片

B．分别与石蕊溶液作用

C．用玻璃棒各蘸取少许涂在纸上

D．各取少许溶液分别放入铝片

选C　区别浓、稀硫酸，可利用浓硫酸的脱水性，将其涂在纸上，浓硫酸会使纸炭化而发黑。

4．浓硫酸在使下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是（　　）

A．Cu―→CuSO4　　　　　　B．C―→CO2

C．NaCl―→Na2SO4D．Fe2O3―→Fe2（SO4）3

选A　反应Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，一部分硫元素化合价降低，一部分硫元素化合价不变，所以浓硫酸既表现了酸性，又表现了氧化性。

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O中硫元素化合价降低；

Fe2O3＋3H2SO4（浓）===Fe2（SO4）3＋3H2O中硫元素化合价不变。

5．向50mL18mol·

L－1硫酸中加入足量的铜片并加热。

充分反应后，被还原硫酸的物质的量（　　）

A．小于0.45mol

B．等于0.45mol

C．在0.45mol和0.90mol之间

D．大于0.90mol

选A　根据化学方程式Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O，若有2mol硫酸参加反应，就有1mol硫酸被还原：

2H2SO4～SO2～（被还原）H2SO4。

对50mL18mol·

L－1的硫酸来说，应该有0.45mol硫酸被还原，但随反应的进行硫酸的浓度逐渐变小，稀硫酸不与Cu反应，因此被还原硫酸物质的量小于0.45mol。

6．下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是（　　）

A．稀硫酸使紫色石蕊溶液变红

B．稀硫酸与锌反应制取氢气

C．浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫

D．稀硫酸与纯碱反应

选C　B中体现了H＋的氧化性，A、D为非氧化还原反应，C中S元素的化合价由＋6价降到＋4价，体现了S元素的氧化性。

7．向盐酸中加入浓H2SO4时，会有白雾生成，不是导致产生该现象的原因的是（　　）

A．浓H2SO4具有脱水性

B．浓H2SO4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的升高而降低

选A　浓硫酸具有吸水性且溶于水放热，加快了盐酸中HCl气体的挥发。

8．下列各实验相应操作、实验现象及原因解释或推论合理的是（　　）

选项

解释或推论

A

铁片投入浓硫酸

无明显变化

常温下铁不与浓硫酸反应

B

将浓硫酸滴到白纸上

白纸变黑

浓硫酸强氧化性导致纸张中的纤维素炭化

C

二氧化硫通入溴水

溴水褪色

说明二氧化硫具有漂白性

D

湿润红色石蕊试纸检验某气体

试纸变蓝

该气体是氨气

选D　常温下，铁在浓硫酸中钝化，A不正确；

浓硫酸使白纸变黑是由于浓硫酸的脱水性使纤维素炭化，B不正确；

二氧化硫通入溴水发生氧化还原反应溴水褪色，二氧化硫表现为还原性，C不正确；

使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体只有NH3，D正确。

9．（2016·

绍兴一中期末）防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放。

有一种工业废水，已知其中含有大量的Fe2＋和SO

，少量的Ag＋和Na＋，以及部分污泥。

某校化学兴趣小组同学通过下列操作过程，回收物质，处理废水。

根据上述操作过程，回答下列问题：

（1）在实验室进行Ⅰ操作时，需要的主要玻璃仪器有

________________________________________________________________________。

（2）操作Ⅱ的名称是______________________________________________。

（3）向溶液A中需要加入过量X，X是________，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

（4）上述操作回收到的物质B是________，晶体是________。

（两空均写名称）

废水经过滤后可得含有大量的Fe2＋和SO

，少量的Ag＋和Na＋的溶液，然后在滤液中加入过量Fe可置换出Ag，则固体A为Ag和Fe的混合物，加入硫酸可得硫酸亚铁溶液，固体B为Ag，则

（1）Ⅰ操作为过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；

（2）溶液B为硫酸亚铁溶液，要得到硫酸亚铁晶体，应进行蒸发结晶操作；

（3）由以上分析可知X为Fe，发生反应为Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，可置换出Ag，进而回收；

（4）固体B为Ag，溶液B为硫酸亚铁，可得到硫酸亚铁晶体。

（1）漏斗、烧杯、玻璃棒　

（2）蒸发结晶

（3）Fe　Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag

（4）银　硫酸亚铁晶体

10．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______。

（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：

___________________________________________

（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；

（4）甲中反应的化学方程式为C＋2H2SO4（浓）

（1）A　F　E　C　D　B

（2）出现白色沉淀　品红未褪色

（3）吸收SO2

（4）C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

1．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是（　　）

将火柴梗伸入溶液中

变黑者为浓硫酸

加入金属铝片

产生刺激性气味者为稀硫酸

分别加入到盛水的试管中

放热者为浓硫酸

加到CuSO4·

5H2O晶体中

变白者为浓硫酸

选B　向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。

2．在含有2molH2SO4的浓硫酸中加入足量锌粉，使其充分反应，则下列推断中错误的是（　　）

①放出的气体中除SO2外还有H2　②只放出SO2气体，其物质的量为1mol　③反应结束时转移电子的物质的量可能为4mol

A．①B．②

C．②③D．①②

选C　浓硫酸具有强氧化性，与锌反应放出SO2气体；

随着硫酸的消耗，浓硫酸变成稀硫酸，与锌反应生成氢气。

据Zn＋2H2SO4（浓）===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O可知：

每消耗1mol硫酸转移1mol电子；

据Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑知：

每消耗1mol硫酸转移2mol电子，因此反应结束时转移电子的物质的量小于4mol。

3．一定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2.24L（标准状况下），则下列情况不可能的是（　　）

A．加入Cu的质量为6.4g

B．加入浓H2SO4中含溶质为0.2mol

C．加入Cu的质量大于6.4g

D．加入浓H2SO4中含溶质多于0.2mol

选B　随反应进行，浓H2SO4会变为稀H2SO4，稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。

4．将足量的铜片与100mL18mol·

L－1浓硫酸加热充分反应，收集到标准状况下的SO2气体VL，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0.9mol

选D　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）<

0.1L×

18mol·

L－1×

＝0.9mol；

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，故D项错误。

5．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）

③Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋