1、第第 2 2 课时课时 硫酸硫酸 不同价态含硫物质的转化不同价态含硫物质的转化 学 考 练 1根据硫元素的化合价判断下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是( ) ANa2S BS CSO2 DH2SO4 解析 处于最低价态的元素，无氧化性。 答案 A 2在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是 ( ) A硫在空气中燃烧 B铜片与浓硫酸共热 C红热的木炭与浓硫酸反应 D亚硫酸钠与较大浓度硫酸反应 解析 A 选项中硫元素化合价升高，被氧化；B、C 选项中浓硫酸中的硫元素化 合价均降低；D 项中硫元素的价态不变，故选 A。 答案 A 3将浓硫酸与下列物质作用时，浓硫酸既表现氧化性，又表
2、现酸性的是( ) 红 热 的 木 炭 H2S 气 体 Cu FeO NH3 使 木 材 碳 化 CuSO4 5H2O 对铁、铝的钝化 A B C D以上答案均不正确 解析 与木炭、H2S 反应及 Fe、Al 钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与 NH3 反应时只表现酸性，是浓硫酸的脱水性；是吸水性。和符合题意。 答案 A 4下列反应中，调节反应物用量或浓度，不会改变反应产物的是( ) A铁在硫蒸气中燃烧 BH2SO4与 Cu 反应 C二氧化硫通入澄清石灰水 D硫酸中加入锌粉 解析 A 项中无论硫蒸气量如何， 只发生反应： FeS= FeS； B 项中浓 H2SO4 时产生 SO2，稀 H2SO4
3、时不反应；C 项中若 SO2少量，发生反应：SO2 Ca(OH)2=CaSO3H2O， 若SO2足量， 发生反应： 2SO2Ca(OH)2=Ca(HSO3)2； D 项中若为稀 H2SO4，发生反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2，若为浓 H2SO4， 发生反应：Zn2H2SO4(浓)= ZnSO4SO22H2O，故选 A 项。 答案 A 5选用下图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭 可被浓 H2SO4氧化成 CO2，下列说法正确的是( ) A按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是 AFECDB B丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊说明甲中生成 CO2 C丙中品红溶液褪色
4、，乙中溶液变浑浊说明甲中生成 CO2 D丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有 CO2生成 解析 检验木炭与热浓硫酸反应的生成物中含有 CO2，需排除 SO2的干扰，再通 入澄清的石灰水中，洗气装置中导管长进短出，A 正确；用酸性 KMnO4溶液除 去 SO2时还应再通入品红溶液不褪色， 检验确认不含 SO2， 否则结论不可靠， B、 C、D 均不正确。 答案 A 6为了检验某溶液中是否含有 SO2 4，下列操作最合理的是( ) A先用盐酸酸化，再加 BaCl2溶液 B先用硝酸酸化，再加 BaCl2溶液 C加入用硝酸酸化的 BaCl2溶液 D先用盐酸酸化，再加 Ba(NO3)2溶液 解
5、析 检验 SO2 4时常用 Ba2 ，但是需要排除 CO2 3和 SO2 3的影响，CO2 3可以通 过将溶液酸化排除影响，SO2 3也可以通过将溶液酸化排除影响，但要注意不能 用硝酸等强氧化性酸，防止 SO2 3被氧化成 SO2 4，所以通常先用盐酸酸化溶液， 排除 CO2 3、SO2 3、Ag 等的影响以后，再用 BaCl 2溶液检验 SO2 4。 答案 A 7下列有关物质检验的实验结论正确的是( ) 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白 色沉淀生成 该溶液中一定含有SO2 4 B 向某溶液中加入盐酸，将生成的气体通入品红 溶液中，品红溶液褪色 该溶
6、液一定含有 SO2 3 C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是 SO2 D 将 SO2通入 Na2CO3溶液中，将生成的气体，先 通入足量的酸性 KMnO4溶液，再通入澄清石灰 水中有浑浊 说明酸性 H2SO3H2CO3 解析 A 项，该溶液中可能含 Ag ；B 项，该溶液中可能含有 HSO 3；C 项，该 气体可能是 Cl2、O3等。 答案 D 8 SO2被认为是造成大气污染的 “首犯” 。 大气中的 SO2主要来源于化石燃料(煤、 石油)的燃烧。下列与 SO2污染有关的是( ) 酸雨现象 伦敦“毒雾”事件 洛杉矶“光化学烟雾”事件 温室效 应 A B C D 解析 SO2在
7、空气中遇水蒸气和 O2形成亚硫酸、硫酸，随雨水降落到地面，形 成“酸雨”。 1952 年 12 月 5 日到 8 日， 伦敦上空出现的“毒雾”4 天内导致 4 000 人死亡，事件过后的两个月内还陆续有 8 000 人死亡。这种“毒雾”就是工厂排 出的 SO2气体引起的。SO2气体主要可引发气管炎、冠心病、肺结核等。洛杉矶 “光化学烟雾”是由汽车排放的尾气(含碳氢化合物和氮氧化物)造成的。“温室 效应”是由 CO2等引起的。故正确答案为 C 项。 答案 C 9下列因果关系不正确的是( ) 选项 原因 结果 A 植树造林 温室效应 B SO2和 NO2大量排放 酸雨 C 汽车尾气的排放 光化学烟
8、雾 D 含氮、 磷等元素的生活废水的大量排 放 赤潮 解析 A 项，温室效应是 CO2的大量排放导致的，植树造林可降低空气中 CO2 的浓度， 缓解温室效应； B 项， SO2和 NO2等酸性气体的大量排放， 会导致酸雨； C 项，汽车尾气中含氮氧化合物、碳氢化合物，可引起光化学烟雾；D 项，氮、 磷等营养元素可使水体富营养化，引起赤潮。 答案 A 10 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如 图所示，回答下列问题： (1)Y 的化学式为_，检验 Y 所用的试剂是_。 (2)W 的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为 。 (3)欲制备 Na
9、2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是_(填序号)。 aNa2SS bNa2SO3S cNa2SO3Na2SO4 dSO2Na2SO4 (4)将 X 与 SO2混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化剂与还原剂的物质的量 之比为_。 解析 X 为气态氢化物 H2S，Y 为硫元素4 价的氧化物 SO2，Z 为硫元素4 价的盐，可以为 Na2SO3，W 为6 价的含氧酸 H2SO4。(1)由上述分析可知 Y 为 二氧化硫气体，二氧化硫具有漂白性可以使品红溶液褪色，加热恢复红色，所以 检验二氧化硫的试剂可以是品红溶液。(2)W 的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加 热条件下可以发生化学反应， 反应的化学方程
10、式为： Cu2H2SO4(浓)= CuSO4 2H2OSO2。(3)Na2S2O3中 S 为2 价，从氧化还原的角度分析，反应物中 S 元素化合价必须分别大于 2 和小于 2，a 中 S 化合价都小于 2，c、d 中 S 的化 合价都大于 2，b 符合题意。(4)将 X 即 H2S 与 SO2混合，可生成淡黄色固体，发 生反应：2H2SSO2=3S2H2O，反应中 H2S 做还原剂，SO2做氧化剂，则 该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 12。 答案 (1)SO2 品红溶液 (2)Cu2H2SO4(浓)= CuSO42H2OSO2 (3)b (4)12 11盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的
11、“三大酸”。现就硫酸与金属铜反应的 情况，回答下列问题： (1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热条件下跟稀硫酸反应，有 关的化学方程式是_ _。 不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是_ _。 (2)在一定体积的 10 mol L 1 的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原 的硫酸为 0.9 mol。则浓硫酸的实际体积_(填“大于”“等于”或“小 于”)180 mL。 (3)将 8 g Fe2O3投入 150 mL 某浓度的稀硫酸中，再投入 7 g 铁粉，充分反应后， 收集到 1.68 L H2(标准状况)， 同时， Fe 和 Fe2O3均无剩余， 为了中和过量的硫酸， 且
12、使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗 4 mol L 1 的 NaOH 溶液 150 mL。则原硫酸 的物质的量浓度为_。 解析 (1)加热条件下，Cu 和氧气反应生成 CuO：2CuO2= 2CuO，CuO 和 稀硫酸反应方程式为 CuOH2SO4=CuSO4H2O；浓硫酸和铜反应方程式为： Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O，生成等量的硫酸铜时需要浓硫酸 较多且生成的二氧化硫污染环境， 所以不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜。 (2) 在加热条件下，浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，但浓硫酸浓度达到一定值后变为 稀硫酸，稀硫酸和铜不反应，所以当被还原的硫酸为 0.9 mol 时，则所用浓
13、硫酸 的 实 际 体 积 应 大 于 180 mL 。 (3) 该 过 程 中 发 生 的 反 应 为 ： Fe2O3 3H2SO4=Fe2(SO4)3 3H2O 、 Fe H2SO4=FeSO4 H2 、 Fe2(SO4)3 Fe=3FeSO4、 FeSO4 2NaOH=Fe(OH)2 Na2SO4、 2NaOH H2SO4=Na2SO42H2O， 最终溶液中的溶质是 Na2SO4， 由原子守恒得1 2n(NaOH) n(Na2SO4)n(H2SO4)， 则 c(H2SO4)n（NaOH） 20.15L 4 mol L 10.15L 20.15L 2 mol L 1。 答案 (1)2CuO2
14、= 2CuO、CuOH2SO4=CuSO4H2O 生成等量的硫酸 铜需浓硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境 (2)大于 (3)2 mol L 1 能 力 练 12某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为 产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为 了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置(锌与 浓硫酸共热时产生的气体为 X，且该装置略去)，试回答下列问题： (1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为_ _。 (2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是_ _。 (3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是 _。 (4
15、)A 中加入的试剂可能是_，作用是_ _； B 中加入的试剂可能是_，作用是_ _； E 中加入的试剂可能是_， 作用是_ _。 (5)可以证明气体 X 中含有氢气的实验现象是： C 中：_，D 中：_。 如果去掉装置B， 还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？_(填“能” 或“不能”)，原因是_ _。 解析 本题对 Zn 与浓 H2SO4反应的产物进行两种推测， 而后设计装置进行验证。 设计时既要验证有无 SO2生成，又要验证有无 H2生成。验证 SO2，可用品红溶 液，验证 H2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过 CuO，再通过无水硫 酸铜，同时必须注意验证 H2时，应考虑空气中的
16、水蒸气和从洗气装置中带出的 水蒸气对氢气检验的干扰。 答案 (1)Zn2H2SO4(浓)= ZnSO4SO22H2O (2)当 Zn 与浓 H2SO4反应时，浓 H2SO4浓度逐渐变稀，Zn 与稀 H2SO4反应可产 生 H2 (3)检查装置的气密性 (4)品红溶液 检验 SO2 浓 H2SO4 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气 进入 D 中 (5)黑色(CuO)变成红色(Cu) 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含 H2O， 会干扰 H2的检验 13SO2是常见的大气污染物，燃煤是产生 SO2的主要原因。工业上有多种方法 可以减少 SO2的排放。 (1)往煤中添加一些石灰石，可使燃煤
17、过程中产生的 SO2转化成硫酸钙。该反应 的化学方程式是_ _。 (2)可用多种溶液做燃煤烟气中 SO2的吸收液。 分别用等物质的量浓度的 Na2SO3溶液和 NaOH 溶液做吸收液，当生成等物质 的 量NaHSO3时 ， 两 种 吸 收 液 体 积 比V(Na2SO3)V(NaOH) _。 NaOH 溶液吸收了足量的 SO2后会失效， 可将这种失效的溶液与一定量的石灰 水溶液充分反应后过滤，使 NaOH 溶液再生，再生过程的离子方程式是 _ _。 (3)甲同学认为 BaCl2溶液可以做 SO2的吸收液。为此甲同学设计如下实验(夹持 装置和加热装置略，气密性已检验)： 已知：Na2SO3(固体
18、) H2SO4(浓)= Na2SO4SO2H2O 反应开始后，A 中 Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B 中有白色沉淀。甲认为 B 中白 色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3， 所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。 乙同学认为 B 中的白色沉淀是 BaSO4，产生 BaSO4的原因是 A 中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入 B 中与 BaCl2溶液反应生成 BaSO4沉 淀。 _。 为证明 SO2与 BaCl2溶液不能得到 BaSO3沉淀， 乙同学对甲同学的实验装置做了 如下改动并实验(夹持装置和加热装置略，气密性已检验)： 反应开始后，A 中 Na2SO3固体表面有
19、气泡产生同时有白雾生成；B、C 试管中除 了有气泡外，未见其他现象；D 中红色褪去。 试管 B 中试剂是_溶液； 滴加浓硫酸之前的操作是_ _。 通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是_ _。 解析 (1)根据题意，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙， 同时生成二氧化碳，所以反应的化学方程式为 2CaCO32SO2O2= 高温 2CaSO4 2CO2。(2)假设生成的 NaHSO3物质的量都为 2 mol，Na2SO3SO2 H2O=2NaHSO3， 吸收的二氧化硫的物质的量为 1 mol， 需 1 mol Na2SO3； NaOH SO2=NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量
20、为 2 mol，需 2 mol NaOH，假设 Na2SO3溶液和 NaOH 溶液的物质的量浓度都为 c mol L 1，两种吸收液体积比 V(Na2SO3)V(NaOH)1 c 2 c12。 NaOH 溶液吸收了足量的 SO2 发生反应： NaOH SO2=NaHSO3， 与 一 定 量 的 石 灰 水 溶 液 充 分 反 应 NaHSO3 Ca(OH)2=CaSO3NaOHH2O， 离子反应为 Ca2 OHHSO 3=CaSO3 H2O，使 NaOH 溶液再生。(3)二氧化硫具有还原性，易被氧气氧化成三氧化 硫，三氧化硫与水反应生成硫酸，与 BaCl2溶液反应，H2SO4BaCl2=BaS
21、O4 2HCl。滴加浓硫酸之前打开弹簧夹，通入 N2，排出装置中的氧气，然后滴 加浓硫酸，Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O，A 中产生的白雾是浓 硫酸的酸雾，所以 B 中的试剂是饱和 NaHSO3溶液，除去白雾。通过甲、乙两 位同学的实验，得出的结论是 SO2与 BaCl2溶液不能得到 BaSO3沉淀；不能用 BaCl2溶液做吸收 SO2的吸收液。 答案 (1)2CaCO32SO2O2= 高温 2CaSO42CO2 (2) 12 Ca2 OHHSO 3=CaSO3H2O (3)A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4 沉淀 饱和 NaHSO3 打开弹簧夹，通入 N2，一段时间后关闭弹簧夹 SO2与 BaCl2溶液不能得到 BaSO3沉淀；不能用 BaCl2溶液做吸收 SO2的吸收 液