1、第第 2 2 课时课时 硫酸和硫酸根离子的检验硫酸和硫酸根离子的检验 A 组 基础对点练 题组一 硫酸的性质及其应用 1.下列各组气体在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是( ) A.SO2、O2、N2 B.HCl、Cl2、CO2 C.CH4、H2、CO D.SO2、O2、Cl2 答案 C 解析 浓硫酸具有吸水性，常用作气体的干燥剂，但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原 性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)；碱石灰(氧化钙和氢氧化钠的混合物)是一种常用的碱 性干燥剂，不能干燥酸性气体(如二氧化碳、二氧化硫、氯气等)。 2.华西都市报曾报道，一辆载有 25 吨浓硫酸的槽罐车与 3 辆大货
2、车发生连环相撞，造成 浓硫酸大量泄漏。消防官兵冒着被腐蚀的危险成功将险情排除。此处的“腐蚀”不包括浓硫 酸下列性质中的( ) A.强酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性 答案 B 解析 浓硫酸因具有强酸性、脱水性、强氧化性而导致腐蚀性很强。 3.(2019 齐齐哈尔八中期末)下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是( ) A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化 B.浓硫酸在常温下能够使铁、镁等金属形成氧化膜而钝化 C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥二氧化硫、氢气等气体 D.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 答案 C 解析 浓硫酸具有脱水性，使蔗糖碳化；浓硫酸具有强氧化性，可使铁、铝钝
3、化，但不能使 镁钝化； 浓硫酸具有吸水性， 可干燥酸性气体或中性气体； 浓硫酸和铜在加热条件下发生反应。 4.(2019 安徽芜湖一中月考)如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。已知：铜片足量，浓硫酸(浓 度为 18 mol L 1)为 50 mL。下列有关判断正确的是( ) A.装置 B 中盛装的是浓硫酸，作用是干燥 SO2 B.装置 C 为安全瓶，防止装置 D 中的液体倒吸入装置 B 中 C.品红溶液可检验生成的 SO2，碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体 D.充分反应后，被还原的硫酸少于 0.45 mol 答案 D 解析 装置 B 为安全瓶，可观察反应过程中装置是否堵塞，A 项错误；装置 C
4、 为集气瓶，收 集 SO2，B 项错误；碱性棉球的作用是吸收 SO2，防止其逸出，C 项错误；由题意知，H2SO4 为 0.9 mol，根据反应方程式 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O 及条件“铜片足量” 可知，当硫酸完全参与反应时，被还原的 H2SO4的物质的量为 0.45 mol，但在反应过程中， 硫酸的浓度越来越小，而金属铜与稀硫酸不反应，故被还原的 H2SO4少于 0.45 mol，D 项正 确。 5.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是( ) A.都能与 Mg、Zn、Fe、Al 反应产生氢气 B.都能与铜在加热条件下反应 C.都具有脱水性 D.都能与氯化钡溶液反应产
5、生白色沉淀 答案 D 解析 浓硫酸在常温下使 Fe、Al 钝化，与 Mg、Zn 反应生成 SO2，A 项错误；稀硫酸在加热 的情况下也不与铜反应，B 项错误；稀硫酸没有脱水性，C 项错误；不论是浓硫酸还是稀硫 酸，在水溶液中均能产生 SO2 4，Ba 2SO2 4=BaSO4，D 项正确。 题组二 硫酸根离子的检验 6.某溶液中可能含有硫酸根离子、碳酸根离子等。为了检验其中是否含有硫酸根离子，除氯 化钡溶液外，还需要的溶液是( ) A.硫酸溶液 B.盐酸 C.氢氧化钠溶液 D.硝酸钠溶液 答案 B 解析 检验某溶液中是否含有硫酸根离子的方法：先用盐酸酸化(若有沉淀，过滤)，再加氯 化钡溶液，若
6、有白色沉淀，说明含有硫酸根离子。 7.某溶液中加入稀硫酸，能产生使石灰水变浑浊的无色无味的气体；再加入氯化钡溶液，能 产生白色沉淀。关于该溶液的下列结论中正确的是( ) A.一定含有碳酸根离子 B.一定含有碳酸氢根离子 C.一定含有硫酸根离子 D.可能含有硫酸根离子 答案 D 解析 加入稀硫酸，能产生二氧化碳气体，原溶液中可能含有碳酸根离子或碳酸氢根离子； 因为稀硫酸引入硫酸根离子，该溶液中不一定含有硫酸根离子。 8.下列离子的检验能达到目的的是( ) A.检验某溶液是否含有 SO2 4时，应取少量该溶液，依次加入 BaCl2溶液和稀盐酸 B.检验某溶液是否含有 Ag ，依次加入 BaCl 2
7、溶液和稀硝酸 C.检验某溶液中是否含有 SO2 4，依次加入足量稀盐酸和 BaCl2溶液 D.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在 CO2 3 答案 C 解析 A 项，若溶液中含有 Ag ，依次加入 BaCl 2溶液和稀盐酸时生成 AgCl 沉淀，不能达到 实验目的；B 项，若溶液中含有 SO2 4，加入 BaCl2溶液时生成 BaSO4沉淀，不能达到实验目 的；C 项，可排除 Ag 、CO2 3等离子的干扰，能达到实验目的；D 项，不能排除 HCO 3、SO 2 3 等离子的干扰，不能达到实验目的。 9.除去氯化钠溶液中混有的 Ca2 、Mg2、SO2 4、HCO 3等杂质，通常采用以下四种试
8、剂： Na2CO3 BaCl2 NaOH 盐酸，加入试剂顺序合理的是( ) A. B. C. D. 答案 C 解析 先加入足量的NaOH 除去镁离子，将 HCO 3转化成碳酸根；然后加入过量BaCl2 除去 SO2 4、CO 2 3；再加入过量Na2CO3除去 Ca 2、Ba2；过滤后，滤液中加入过量的盐 酸，除去溶液中剩余的碳酸根和氢氧化钠中的氢氧根，最后加热除去剩余的氯化氢，合理顺 序是。 10.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。 (1)判断铜跟浓硫酸反应有 SO2生成所依据的现象是_， 甲装置中发生的主要反应的化学方程式是_ _， 该反应中若有 3.2 g Cu 参加反
9、应，则被还原的 H2SO4的物质的量为_ mol。 (2)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠 溶液，请写出 SO2与 NaOH 溶液反应的离子方程式：_。 (3)欲观察生成的 CuSO4溶液的颜色，应采取的操作是 _。 (4)若铜片还有剩余，硫酸_(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是_ _。 答案 (1)乙中品红溶液褪色 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O 0.05 (2)2OH SO 2=SO 2 3H2O (3)将反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌，而后观察颜色 (4)没有 因随反应的进行，硫酸变稀，而稀 H2SO4不与 C
10、u 反应，故 H2SO4不会消耗完 解析 (1)铜与浓硫酸发生反应 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O， SO2能使品红溶 液褪色， 若有3.2 g Cu参加反应， 则被还原的H2SO4的物质的量为 3.2 g 64 g mol 10.05 mol。 (2)SO2 为酸性氧化物， 与碱反应生成盐和水。 (3)观察 CuSO4溶液颜色实质上是考查浓 H2SO4的稀释 方法。 (4) Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O， 随反应的进行， 浓 H2SO4逐渐变稀， Cu 不与稀 H2SO4反应，故硫酸不会消耗完。 B 组 综合强化练 1.(2018 安徽安庆期末)下列
11、有关说法正确的是( ) A.浓硫酸具有吸水性，因而可使蔗糖碳化 B.浓硫酸使蓝色的硫酸铜晶体变白说明浓硫酸具有脱水性 C.浓硫酸的氧化性强于稀硫酸的氧化性 D.浓硫酸是一种无色、黏稠、易挥发性酸 答案 C 解析 A 选项，浓硫酸与蔗糖反应的实验中，浓硫酸可将蔗糖中的氢、氧元素按水的元素组 成比脱去，使之碳化；B 选项，浓硫酸使蓝色的硫酸铜晶体变白说明浓硫酸具有吸水性；C 选项，浓硫酸的氧化性体现在6 价的硫元素上，其还原产物为 SO2，浓硫酸能与大部分金 属反应，并能与一些具有还原性的物质反应，而稀硫酸的氧化性体现在 H 上，其还原产物为 H2，稀硫酸只与还原性强的金属发生氧化还原反应；D 选
12、项，浓硫酸沸点高，属于难挥发性酸。 2.用如图所示装置进行下列实验：将中的浓硫酸滴入中，预测的现象与结论相符的是 ( ) A.若为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强 B.若为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性 C.若为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化 D.若为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性 答案 D 解析 选项 A，在浓盐酸中加入浓硫酸时，浓硫酸溶解放出大量的热，使氯化氢气体逸出， 这一现象与浓硫酸酸性无关；选项 B，铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行，无加热条件反 应不能发生；选项 C，
13、硫酸铜晶体遇浓硫酸，晶体由蓝色变为白色，是因为浓硫酸具有吸水 性，硫酸铜晶体失去结晶水发生的是化学变化；选项 D，蔗糖由白色变黑说明浓硫酸具有脱 水性，产生刺激性气体二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性。 3.5 mL 物质的量浓度为 18 mol L 1 的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确 的是( ) A.有 0.09 mol 的硫酸被还原 B.有 0.045 mol 的硫酸被还原 C.充分反应后体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于 2.88 g 答案 D 解析 浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随 着反应的进行， 硫酸逐渐消耗， 其浓
14、度也逐渐下降， 当硫酸由浓变稀时反应就会停止。 因此， 参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题 n(H2SO4)0.005 L18 mol L 10.09 mol， 参加反应的硫酸n(H2SO4)0.09 mol， 被还原的硫酸小于0.045 mol， 参加反应的铜小于2.88 g。 4.将 3.2 g Cu 投入 100 mL 稀硫酸中加热， 没有明显变化， 若边加热边缓缓加入一定量的 H2O2 溶液，金属 Cu 逐渐溶解，则下列说法正确的是( ) A.反应过程中有刺激性气味的气体产生 B.H2O2对 Cu 和稀硫酸的反应起催化作用 C.若该过程中 Cu 和稀硫酸恰好完全反应，则稀硫酸的
15、物质的量浓度为 0.5 mol L 1 D.反应中 H2SO4既表现出酸性又表现出氧化性 答案 C 解析 H2O2有强氧化性，能将 Cu 氧化，在稀硫酸存在时，反应生成 CuSO4和水，反应的化 学方程式为 CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O， 反应过程中没有气体产生， A 项错误； H2O2 在反应中是氧化剂， B 项错误； 若该过程中 3.2 g Cu 与 100 mL 稀硫酸恰好完全反应， 则 H2SO4 的物质的量为 3.2 g 64 g mol 10.05 mol，故稀硫酸的物质的量浓度为0.05 mol 0.1 L 0.5 mol L 1，C 项 正确；反应中参加反应的 H
16、2SO4只表现出酸性，D 项错误。 5.(2018 柯城区校级期中)某溶液中含有 Ba2 、Ag、Cu2三种离子，现有NaOH 溶液、 K2SO4溶液、盐酸，将这三种离子逐一沉淀并加以分离，则加入试剂顺序正确的是( ) A. B. C. D. 答案 C 解析 逐一沉淀并加以分离，则应先加盐酸使 Ag 沉淀，再加 NaOH 溶液使 Cu2沉淀，最后 加硫酸钾溶液使 Ba2 沉淀，则试剂的加入顺序为或。 6.某同学从一瓶未知的无色溶液中检验出有 Ba2 、Ag，同时溶液的酸性较强，他还准备继 续检验溶液中是否含有 Cu2 、Cl、CO2 3、K 、SO2 4、NO 3等离子。显然，有些离子还必须
17、检验，有些离子已不需检验。你认为还必须检验的离子有( ) A.仅 K B.仅 NO 3 C.K 和 NO 3 D.K 或 NO 3 答案 A 解析 由溶液呈无色，推知无 Cu2 ；因含有大量 H、Ba2、Ag，故与之不能大量共存的离 子有 Cl 、SO2 4、CO 2 3，其中阴离子只有 NO 3，根据电中性原理，无需检验。剩余 K 还须 检验。 7.(2019 重庆高一检测)对一份稀溶液做初步分析发现， 溶液无色、 澄清， 其中可能含有 SO2 4、 Na 、CO2 3、H 、HCO 3、Cl 等离子中的若干种，然后又做了如下实验，以确定这些离子是 否大量共存。 用 pH 试纸测溶液 pH，
18、pH 试纸显红色。 取 2 mL 溶液，用氯化钡溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。 将中所得混合物充分静置后，取上层清液用硝酸银溶液和稀硝酸检验，结果又生成了白 色沉淀。 回答下列问题： (1)原溶液中一定存在的离子是_；一定不存在的离子是_。 (2)上述实验中不能肯定是否存在的离子是_。 答案 (1)H 、SO2 4 CO 2 3、HCO 3 (2)Na 、Cl 解析 由知溶液呈酸性，则含有 H ，CO2 3、HCO 3不能大量共存。由知和 BaCl2反应后 生成沉淀，沉淀不溶于稀 HNO3，则一定含 SO2 4，但 BaCl2带入了 Cl ，因此第步无法得 知原淀液中是否含有 Cl
19、 ，由信息也无法肯定 Na是否存在。 8.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中，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。 为了验证哪位同学的判断正确， 丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为 X，且该反应装置略去)。 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)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
20、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，_(填“能”或“不能”)根据 D 中的现象判断气体 X 中有氢气，原 因是_ _。 答案 (1)Zn2H2SO4(浓)= ZnSO4SO22H2O (2)当 Zn 与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，Zn 与稀硫酸反应可产生 H2 (3)检查装置的气密性 (4)品红溶液 检验SO2 浓硫酸 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中的水蒸气进入装置D中 (5)黑色粉末变成红色 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含有水蒸气，会干扰对 H2的检验 解析 本题对 Zn 与浓硫酸反应的产物进行两种推测，而后设计实验进行验证。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，使其通过灼热的 CuO，再通过无水硫酸铜检验是否有水生成来推断 H2是否存在。同 时应注意通入装置 C 中的气体必须干燥，也要防止空气中水蒸气进入装置 D 中，以免对 H2 的检验产生干扰。