高考化学一轮复习（第三辑）考点40 硫酸的性质、硫酸根离子的检验（含解析）1

考点40 硫酸的性质、硫酸根离子的检验聚焦与凝萃1了解硫酸的物理性质和用途；2掌握浓硫酸的特性：脱水性、吸水性和强氧化性；3掌握硫酸根离子的检验方法。解读与打通常规考点一、硫酸1物理性质：H2SO4是无色粘稠的油状液体，沸点约位338难挥发酸（高沸点酸），密度是1.84gcm-3（高密度酸），跟水任意比互溶，溶解放出大量热能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。2浓H2SO4的特性（1）吸水性：浓硫酸能吸收气体、液体中的水分子，以及固体中的结晶水，形成硫酸的水合物，H2SO4 + nH2O =H2SO4nH2O。可用于干燥O2、H2、N2、Cl2、CO2、SO2等气体，不能干燥碱性气体（如NH3）、还原性气体（如H2S、HI）（2）脱水性：浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢元素和氧元素。如：把浓硫酸加入蔗糖中。现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体。原因：浓硫酸能将蔗糖C12H22O11中的H和O按原子个数比21脱去形成水，使蔗糖生成炭。（3）强氧化性：与金属单质反应Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O常温下，浓硫酸可用铁槽车或铝槽车运输，这是因为常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做钝化。与非金属单质反应C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O4用途隐性考点1硫酸制备气体总结气体硫酸浓度表现性质化学方程式H2稀酸性Zn+H2SO4=ZSO4+H2HCl浓难挥发性、酸性2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HClCl2浓难挥发性、酸性2NaCl+2H2SO4+MO2MSO4 + Na2SO4+Cl2+2H2OHF浓难挥发性、酸性CaF2+H2SO4CaSO4+2HFH2S稀强酸性FeS+H2SO4=FeSO4+H2SSO211难挥发性、酸性Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2OHNO3蒸气浓难挥发性、强酸性NaNO3+H2SO4NaHSO4+HNO3CO浓脱水性HCOOHH2O+COC2H4浓脱水性、催化剂CH3CH2OHCH2=CH2+H2O2稀硫酸的化学性质较稀的H2SO4（aq）使甲基橙显橙色（pH4.4时），使紫色石蕊试液显紫色（pH5.0时）。（2）与活泼金属反应生成盐和氢气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2（3）跟碱性氧化物反应生成盐和水Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2O（4）跟盐反应生成新酸和新盐BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HClNaHCO3+H2SO4=NaHSO4+H2O+CO2（5）中和反应2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2ONaOH+H2SO4=NaHSO4+H2O3硫酸盐（1）硫酸铜：无水硫酸铜是一种白色固体，能溶于水生成蓝色溶液。带5个分子结晶水的硫酸铜（CuSO45H2O）呈蓝色，俗称胆矾或蓝矾。胆矾受热又能失去结晶水，成为白色的硫酸铜。硫酸铜常用作杀菌剂，工业上用来精炼铜、镀铜等。（2）硫酸钙：白色固体，带两个分子结晶水的硫酸钙叫石膏（CaSO42H2O）。石膏在自然界以石膏矿大量存在。给石膏加热到150170时，石膏就失去所含大部分结晶水生成熟石膏（2CaSO4H2O）。主要用途是作石膏绷带、调节水泥硬化速度等。（3）硫酸锌：带7个分子结晶水的硫酸锌（ZnSO47H2O），是无色的晶体，俗称皓矾。主要用途是制白色颜料，用作收敛剂、防腐剂、媒染剂等。（4）硫酸钡：天然硫酸钡叫重晶石。硫酸钡可作白色颜料或制造其他钡盐。因为BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，且不易被X射线透过，所以医疗上常用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂，俗称钡餐。（5）硫酸亚铁：带7个分子结晶水的硫酸亚铁（FeSO47H2O），是绿色晶体，俗称绿矾。主要用途是作补血剂、净水剂、制蓝墨水。（6）硫酸铝钾：带12个分子结晶水的硫酸铝钾KAl（SO4）212H2O，是无色晶体，俗称明矾。主要用途是作净水剂。4硫酸钝化现象.在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝制容器贮存。但是，在受热的情况下，浓硫酸不仅能与铁铝等起反应，还能跟绝大多数金属起反应。5SO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(判断有无SO) 先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag+干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：CO2H+=CO2H2O、SO2H+=SO2H2O、Ag+Cl- =AgCl、Ba2+SO=BaSO4。融合与应用扫描与历练【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2分，共40分）（ ）1将SO2通入BaCl2溶液中可生成BaSO3沉淀 (2010全国，7C)（ ）2 1 L 1 molL1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1 L 1 molL1硫化钠溶液吸收SO2的量(2010上海，14D)（ ）3稀释浓H2SO4时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓H2SO4中 (2010山东理综14A)（ ）4检验溶液中是否含有SO时，应取少量该溶液依次加入BaCl2溶液和稀盐酸 (2010山东理综，14D)（ ）5实验室中可用Na2SO3固体与浓硫酸反应来制取SO2（ ）6浓H2SO4具有强氧化性，不能干燥SO2（ ）7浓硫酸有脱水性，所以可以作干燥剂（ ）8浓硫酸与稀硫酸都可以利用铁制容器贮存（ ）9浓硫酸与铜的反应只体现了浓硫酸的强氧化性（ ）10浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用NaOH溶液清洗（ ）11用硫酸清洗锅垢中的水垢(2013广东理综，11B)（ ）12室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中 (2014大纲全国卷，6B)（ ）13BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应 (2013天津理综，1B)（ ）14用Na2S作沉淀剂，除去废水中的Cu2、Hg2(2013广东理综，11D)（ ）15利用，根据浓硫酸，蔗糖，溴水，证明浓硫酸具有脱水性、氧化性(2014新课标全国卷，13B)（ ）16利用，根据稀盐酸，Na2SO3，Ba(NO3)2溶液，证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀 (2014新课标全国卷，13C)（ ）17在NaHSO4溶液中, c（H+）c(OH-)+ c(SO42)（ ）18NH4HSO4溶液中各离子浓度的大小关系是:C(H+） c(SO42)c(NH4)c(OH)（ ）19标准状况下，11.2 L SO3所含的分子数目为0.5NA（ ）20SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素，都能和水反应生成酸实训与超越【7+1模式】一、单选（76分=42分）1以下每个选项中的两组物质都能反应，且能放出同一种气体的是 ()A铜与稀硫酸，铜与浓硫酸 B铁与稀硫酸，铁与浓硫酸C硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸 D硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸2下列关于浓硫酸的叙述正确的是 ()A浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化3在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是 ()A B C D4下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是 ()A铜与浓硫酸共热 B用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸C先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解D适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解5将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H)0.1 mol/L，则下列叙述中错误的是 ()A反应中消耗的Zn的质量为97.5 g B气体A中SO2和H2的体积比为14C反应中被还原的元素只有一种 D反应中共转移电子3 mol6用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是 ()A检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀B检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀C检验试液中的I：试液深黄色溶液深黄色溶液D检验试液中的CO：试液白色沉淀沉淀溶解7对某酸性溶液(可能含有Br、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是 ().ABr BSO CH2SO3 DNH二、填空（18分）8【2014海南，17】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂，它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题：（1）b中反应的离子方程式为 ，c中试剂为 。（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是 。（3）d中的试剂为 。（4）实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有 (写出两条)。（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入SO2不能过量，原因是 。考点四十 硫酸的性质、硫酸根离子的检验扫描与历练【正误判断】题号正误解析1因为亚硫酸的酸性弱于盐酸，所以将SO2通入BaCl2溶液中不发生反应。2Na2CO3SO2=Na2SO3CO2SO2Na2SH2O=H2SNa2SO3SO22H2S=3S2H2ONa2SO3SO2H2O=2NaHSO3。综上所述，Na2S溶液吸收的SO2的量多。3稀释浓H2SO4时，应将浓H2SO4沿玻璃棒缓慢注入蒸馏水中。4应取少量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，证明有 SO。5略6浓H2SO4和SO2中的硫价态相邻，二者不能发生氧化还原反应，故能干燥SO2。7利用浓硫酸的吸水性做干燥剂。8冷的浓硫酸能使铁、铝钝化，故可用铁或铝制容器贮存浓硫酸。9浓硫酸与铜的反应除了体现了浓硫酸的强氧化性，还体现了硫酸的酸性。10浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用抹布拭去，再用大量水冲洗，最后涂上稀碳酸氢钠溶液。11用盐酸清洗锅垢中的水垢12铁在浓硫酸中钝化，可以将浓硫酸盛放在铁桶中13略14略15略16SO2与可溶性钡盐如氯化钡不能生成白色沉淀17根据电荷守恒可得：c(H+)+ c(Na+)=c(OH-)+ 2c(SO42-)，又由于c(Na+)= c(SO42-)，所以c(H+) =c(OH-) +c(SO42-)18略19标准状况下，三氧化硫不是气体，不适用于气体摩尔体积。20NO不能直接和水反应生成酸实训与超越【7+1模式】题号答案解 析1D铜与稀硫酸不反应，A项错误；铁与稀硫酸反应生成的气体为氢气，铁与浓硫酸反应生成的气体为二氧化硫，B项错误；硫化钠与稀硫酸反应生成的气体为硫化氢，亚硫酸钠与稀硫酸反应生成的气体为二氧化硫，C项错误。2D浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性，使蔗糖炭化属于浓H2SO4的脱水性，A选项错；浓H2SO4可以作干燥剂是利用了它的吸水性，但是与浓H2SO4能起反应的气体不能用浓H2SO4干燥，如NH3、H2S、HI等，C选项错；浓H2SO4能与铜片反应，但必须在加热时才可以反应，B选项也不正确；常温下浓H2SO4能使某些金属钝化如Fe、Al，D选项正确。3A浓H2SO4吸水后放热，使温度升高，可行；浓H2SO4具有吸水性，能使胆矾晶体由蓝色变成白色，可行；浓H2SO4具有吸水性，使KNO3饱和溶液中的水量减少，有晶体析出，可行；浓H2SO4具有吸水性，能使试管中的水量减少，可行。4DA项有SO2生成；B项耗能较多；C项也耗能过多。5C解答本题应注意以下两点：(1)生成的33.6 L气体可能是SO2和H2的混合气体。(2)假设反应的Zn一部分还原出SO2，一部分还原出H2，设未知数、列方程式计算。6BA选项中先加入稀硝酸，如果溶液中没有SO，而存在SO，硝酸可能将SO氧化成SO，最终也会出现白色沉淀，A选项错误；B选项中先加入足量稀盐酸，可以排除SO、Ag+等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在SO，B选项正确；如果溶液中存在I-，I-具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，碘单质遇淀粉溶液显蓝色，但是C选项中最终溶液没有变蓝色，故C选项错误；D选项中如果存在SO，也会出现相同的实验现象，故D选项错误。7B加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红溶液褪色。加碱加热后，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH。加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br-，再加BaCl2有白色不溶于稀HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO。8（1）SO2H+=SO2H2O或HSOH+=SO2H2O硫化钠和碳酸钠混合溶液（2）硫（3）NaOH溶液（4）控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)（5）若SO2过量，溶液显酸性，产物分解根据装置图可知，最左侧装置是制备SO2，中间装置用来制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)，右侧装置是尾气处理装置(吸收SO2)。（1）b用来制备SO2，实验室常用亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，离子方程式为SO2H+=SO2H2O或HSOH+=SO2H2O；根据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式2Na2SNa2CO34SO2= 3Na2S2O3CO2，可知c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。（2）因为SO2具有氧化性，溶液中存在S2，所以二者能发生氧化还原反应生成单质S。（3）d是尾气处理装置(吸收SO2)，所以d中盛放的试剂是NaOH溶液。（4）控制SO2生成速率，可以采取控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度)的方法。（5）硫代硫酸钠(Na2S2O3)属于强碱弱酸盐，与酸容易发生反应(S2O2H+=SSO2H2O)，若SO2过量，则溶液显酸性，硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生反应导致产品质量减少。