(新高考)高考化学一轮复习讲义第4章第21讲硫酸含硫物质的转化(含解析).doc

第21讲　硫酸　含硫物质的转化复习目标　1.掌握硫酸的性质及硫酸根离子的检验2.了解常见的硫酸盐及多硫含氧酸盐及它们在实验探究及化工流程题中的应用3.掌握硫及其化合物在价类二维图中的应用考点一　硫酸、硫酸根离子的检验1．硫酸的物理性质H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，稀释时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌2．硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：(1)铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；(2)MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；(3)Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；(4)Na2SO3：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑；(5)BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓3．浓H2SO4的特性(1)填写下表：实验实验现象浓硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色晶体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体强氧化性、酸性(2)分别写出浓H2SO4与Cu、C反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

3)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车装运浓H2SO44)分别写出浓H2SO4与H2S、HI、FeSO4反应的化学方程式：H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O、2HI＋H2SO4(浓)I2↓＋SO2↑＋2H2O、2FeSO4＋2H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2O4．SO的检验检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓1．浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO(　　)2．用硫酸清洗锅炉中的水垢(　　)3．用BaCl2溶液鉴别SO和SO(　　)4．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO(　　)5．50 mL 18.4 mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46 mol(　　)6．H2SO4是难挥发性强酸，H2S是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体(　　)7．浓H2SO4与Cu、C的反应中，都体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性(　　)8．在实验室中，可用浓H2SO4分别与NaCl、NaBr、NaI反应制取HCl、HBr、HI气体(　　)答案　1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.×　7.×　8.×一、浓H2SO4特性的实验探究1．中学教材显示“浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性，能使铁钝化”，但是并没有指出浓硫酸的浓度，因此，某学习小组对“具有4个特性的浓硫酸的浓度范围是多少？”进行了以下实验探究。

1)浓硫酸的吸水性、脱水性、使铁钝化与浓度的关系①浓硫酸的吸水性：各取0.5 g胆矾于试管中，分别加入3 mL不同浓度的硫酸溶液②浓硫酸的脱水性：各取一根火柴梗于试管中，分别加入3 mL不同浓度的硫酸溶液③浓硫酸使铁钝化：各取长度约1 cm经过砂纸打磨过的铁丝于试管中，分别加入3 mL不同浓度的硫酸溶液实验结果如表所示：　　c(H2SO4)/(mol·L－1)实验现象18.412111098761～5①胆矾颜色变化蓝→白蓝→白蓝→白蓝蓝蓝蓝蓝蓝②火柴梗颜色变化变黑变黑变黑变黑变黑变黑变黑变黑不变③铁丝表面气泡无无有有有有有有有用化学方程式表示胆矾由“蓝→白”的原因：_______；当硫酸溶液的浓度____ mol·L－1时具有脱水性2)浓硫酸的强氧化性与浓度的关系在试管a中分别加入1小块铜片，再向试管a中分别加入2 mL不同浓度的硫酸溶液，用如图所示的装置进行实验(夹持仪器已略去)①b装置的作用是________②本实验中证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为__________________________、________________________③经过实验得出结论：c(H2SO4)≥6 mol·L－1时，浓硫酸表现强氧化性。

有同学预测，铜片与5 mol·L－1的硫酸溶液在长时间持续加热时，仍然可能发生反应，该同学预测的理由是____________________3)综合以上实验结果，中学教材中同时具有吸水性、脱水性、强氧化性、能使铁钝化的浓硫酸的浓度为________ mol·L－1答案　(1)CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O　≥6　(2)①防倒吸　②铜片溶解、有气泡产生　品红溶液褪色　③长时间加热时，部分水分蒸发，使硫酸溶液浓度增大　(3)≥12解析　(2)①因为SO2在水中溶解度较大，b装置的作用为防止品红溶液倒吸入发生装置中②浓硫酸具有强氧化性，可氧化铜且生成SO2，现象是铜片溶解、有气泡产生和品红溶液褪色③当5 mol·L－1的硫酸溶液长时间加热时，部分水分蒸发，硫酸溶液浓度增大，也可能与铜发生氧化还原反应二、用“变化”思想理解金属与浓H2SO4的反应2．某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热，发现铁完全溶解，并产生大量的气体X该兴趣小组同学欲通过实验探究气体X的成分Ⅰ.提出假设(1)甲同学认为气体X为SO22)乙同学认为气体X为H23)丙同学认为气体X为________Ⅱ.设计实验兴趣小组的同学设计了如图所示实验装置对气体成分进行验证，请按要求填写表格。

实验现象实验结论(1)C中酸性高锰酸钾溶液颜色________证明气体X中含有________(2)E中粉末________，F中固体________证明气体X中含有H2根据上述实验现象，可知X的成分为______________________________________________________________________________________________________________Ⅲ.思考与讨论(1)若混合气体中含有H2，则生成H2的理论依据是___________________________________________________________________________________________________2)如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断得出结论？______(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案　Ⅰ.(3)H2和SO2的混合气体Ⅱ.(1)变浅　SO2　(2)由黑色变成红色　由白色变成蓝色　H2和SO2的混合气体Ⅲ.(1)随着反应的进行，硫酸的浓度变小，铁与稀硫酸反应生成氢气(2)不能　因为混合气体中可能含水蒸气，会干扰H2的检验解析　浓硫酸和铁在加热条件下反应的过程中，随着反应的进行，硫酸浓度变小，稀硫酸与铁反应生成了H2，所以X为H2和SO2的混合气体验证SO2需要用酸性高锰酸钾溶液或品红溶液；验证H2一般利用它与CuO反应生成水浓H2SO4与金属反应时的“量变”引起的“质变”规律(1)较活泼金属(如Zn)，开始产生SO2，浓度变小后产生H22)不活泼金属(如Cu)，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀H2SO4不再与Cu反应三、SO的检验3．有一瓶Na2SO3溶液，试设计实验探究Na2SO3的氧化程度答案　取样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，过滤，然后向沉淀中滴入过量稀盐酸，若沉淀全部溶解，则Na2SO3未被氧化；若部分溶解，则部分被氧化；若一点也不溶解，则全部被氧化4．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)A．Fe(NO3)2溶液白色沉淀B．Ba(NO3)2溶液白色沉淀C．无色溶液白色沉淀D．无色溶液无色溶液白色沉淀答案　C解析　A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。

SO检验的易错点(1)误将Ag＋、Pb2＋判断成SO如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)2)误将SO判断成SO如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4(白色)＋2NO↑＋H2O考点二　硫酸盐　多硫含氧酸盐　　　　　　　　　　　　　　　　　　(一)重要的硫酸盐化学式俗名颜色用途2CaSO4·H2O熟石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等CaSO4·2H2O生石膏白色水泥添加剂FeSO4·7H2O绿矾浅绿色用于配制蓝黑墨水，补血剂CuSO4·5H2O胆矾、蓝矾蓝色配制波尔多液、镀铜液Na2SO4·10H2O芒硝白色造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂KAl(SO4)2·12H2O明矾白色净水剂 (二)常考的4种含硫化合物1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)(1)与酸反应生成单质硫，放出SO2气体，离子方程式：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。

2)Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化，反应的化学方程式分别为：①2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O2．过二硫酸钠(Na2S2O8)过二硫酸钠中S为＋6价，其阴离子S2O结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性过二硫酸钠不稳定，受热分解生成Na2SO4、SO3和O23．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在空气分析中常用来吸收空气中的氧气：2Na2。