高中化学 第四章 非金属及其化合物 重难点10 浓硫酸的强氧化性（含解析）新人教版必修11

重难点10 浓硫酸的强氧化性1.与金属的反应（1）Fe、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）与氢之前的活泼金属反应：Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O规律：浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；浓硫酸一旦变稀，就发生：ZnH2SO4=ZnSO4H2。（3）与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O规律：反应需加热，否则不反应；氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2；浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。2.与非金属反应C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O规律：（1）反应要加热，否则不反应；（2）氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2；（3）浓硫酸只表现氧化性；（4）随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。（5）不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。3.与还原性化合物的反应常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。4.浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色，这是因为石蕊被浓HNO3氧化。【特别提醒】浓H2SO4强氧化性的理解（1）浓H2SO4与稀H2SO4氧化性的区别（2）常温下，Fe、Al遇浓H2SO4“钝化”“钝化”不是不反应，而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。加热条件下，Fe、Al与浓硫酸反应而不会“钝化”。【重难点考向一】浓硫酸的性质【例1】将乙醇滴入热的浓硫酸中，发生反应：C2H5OH+6H2SO4=6SO2+2CO2+9H2O，浓硫酸没有体现的性质是()A氧化性 B脱水性 C酸性 D吸水性 【答案】C【重难点考向二】浓硫酸与金属反应的计算【例2】50mL 18.4mol/L硫酸与足量的铜片加热反应，被还原的硫酸的物质的量是()A0.92mol B大于0.46mol 小于0.92mol C0.46mol D小于0.46mol 【答案】D【解析】50mL18.4mol/L的硫酸中n(H2SO4)=18.4mol/L0.05L=0.92mol，假设50mL 18.4mol/L的硫酸中的硫酸分子全部与铜反应时，由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O可知，作氧化剂的硫酸为0.46mol，起酸作用的硫酸0.46mol，随着反应的进行，浓硫酸溶液的浓度逐渐减小，当成为稀硫酸是此反应停止，所以作氧化剂的硫酸的物质的量小于0.46mol，即被还原的硫酸的物质的量小于0.46mol，故选D。【重难点考向三】浓硫酸性质实验探究【例3】某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 molL1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。请回答：（1）请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_。（2）装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是_。实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_。装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是_。B中应放置的液体是_(填字母)。A饱和Na2SO3溶液B酸性KMnO4溶液C浓溴水D饱和NaHSO3溶液（3）问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是_。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是_(填字母)。AFe BBaCl2溶液 CAg DNa2CO3溶液（4）实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是_(填名称)，反应的化学方程式是_。【答案】（1）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O （2）品红溶液褪色用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升D （3）随着H2SO4的消耗，浓H2SO4浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应AD （4）O2 2Cu+2O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O【解析】（1）Cu与浓H2SO4反应需加热。（2）SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，则SO22NaOH=Na2SO3H2O。关闭K装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO2反应，而且要防止SO2的溶解。A项，Na2SO3H2OSO2=2NaHSO3；B项，KMnO4氧化SO2；C项，Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；D项，SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。应选D。（3）稀硫酸不与铜反应；（4）根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2。【名师点睛】（1）检验单质与浓H2SO4反应气体产物的实验设计若为Zn与浓H2SO4反应，则Zn与浓H2SO4反应的最终产物为ZnSO4、SO2、H2、H2O。可以依次通过CuSO4、品红溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、浓H2SO4(或碱石灰)、灼热CuO、CuSO4、碱石灰实现对H2O、SO2、H2的检验。若为生铁(含C、Fe)与浓H2SO4(加热条件)反应，则Fe、C与浓H2SO4反应气体产物中含有SO2、CO2、H2、H2O，可以依次通过CuSO4、品红溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水、浓H2SO4(或碱石灰)、灼热CuO、CuSO4、碱石灰实现对H2O、SO2、CO2、H2产物的检验。若为碳与浓H2SO4(加热条件)反应，则C与浓H2SO4反应的气体产物含有CO2、SO2、H2O，可依次通过CuSO4、品红溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水进行检验。1硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车某新工人违反规程，边吸烟边用水冲洗，结果发生了爆炸事故下列引起爆炸的原因中正确的是()A浓硫酸遇明火爆炸 B浓硫酸遇水发热爆炸 C铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸 D稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸 【答案】D2下列说法正确的是()A浓H2SO4有脱水性，因而可作干燥剂 B常温下，浓H2SO4可用铝制密闭容器储运 C浓H2SO4具有氧化性，稀H2SO4无氧化性 D浓H2SO4难挥发，因而可在敞口容器中储存 【答案】B332.5gZn投入到VmL浓硫酸中，共热，恰好完全反应，则可以确定的数据是()A所得气体在标准状况下的体积 B所得气体的质量 C所得溶液的浓度 D原硫酸的浓度 【答案】A【解析】锌与浓硫酸反应生成硫酸锌和二氧化硫，随反应的进行，浓硫酸变稀硫酸，发生反应为：Zn+H2SO4ZnSO4+H2，不管生成二氧化硫还是氢气，生成1mol转移2mol的电子，也就是消耗1mol的锌生成1mol的气体；A生成气体的物质的量知道，就可以求所得气体在标准状况下的体积，故A正确；B两者的物质的量分数不知，无法求气体的质量，故B错误；C所以得溶液的体积不知无法求浓度，故C错误；D生成二氧化硫的量不知，所以无法求原硫酸的浓度，故D错误；故选A。4如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容据此下列说法正确的是()A该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/L B1molZn与足量的该硫酸反应产生2g氢气 C配制200mL4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mL D该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2mol/L 【答案】C【解析】A浓硫酸的物质的量浓度=mol/L=18.4mol/L，故A错误；B浓硫酸和锌反应生成二氧化硫和不是氢气，故B错误；C浓硫酸体积=50mL，故C正确；D浓硫酸密度大于水，所以等质量的浓硫酸和水混合体积大于浓硫酸的2倍，所以混合时硫酸浓度小于原来一半，故D错误；故选C。5为了验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，选用如图所示装置(内含物质)进行实验（1）如按气流由左向右的流向，连接如图所示装置的正确顺序是A接_，_接_，_接_;(填字母)（2）若实验检验出有CO2生成，则装置乙、丙中的现象分别为装置乙中_，装置丙中_;（3）装置丁中酸性KMnO4溶液的作用是_；（4）写出装置甲中所发生反应的化学方程式是_。【答案】（1）F E C D B （2）澄清石灰水变浑浊 品红溶液未褪色（3）吸收SO2 （4）C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O（2）二氧化硫具有漂白性，二氧化硫能使品红褪色，丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2，再通过品红溶液不褪色，证明二氧化硫已经除尽，若丙中品红褪色，则乙中的澄清的石灰水变浑浊，无法证明甲中反应生成了二氧化碳；（3）若证明有二氧化碳，需要先除去干扰气体二氧化硫，用高锰酸钾可以吸收二氧化硫；（4）浓硫酸与木炭在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，方程式：C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O；