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 基础巩固 1.下列有关硫及其化合物的说法中合理的是( ) A.可用酒精清洗试管中附着的硫黄 B.SO2具有很强的还原性，在化学反应中只能作还原剂 C.浓硫酸具有强氧化性，常温下与铜反应可制取 SO2 D.1 mol 硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是 2 mol 解析 硫微溶于酒精， 易溶于 CS2， 故应用 CS2清洗试管中附着的硫黄， A 错误； SO2具有很强的还原性，在化学反应中常作还原剂，但也可以作氧化剂，如 SO2 与 H2S 反应生成单质 S 的反应中 SO2作氧化剂，B 错误；浓硫酸在常温下
2、不与 铜反应，C 错误；1 mol 硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是 2 mol， 例如与氧气反应生成 SO2，转移 4 mol 电子，D 正确。 答案 D 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，又表现酸性的是( ) 红 热 的 木 炭 H2S 气 体 Cu FeO N
3、H3 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 浓 H2SO4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，是浓硫酸表现的脱水性；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 B.H2SO4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项中无论硫蒸气用量多少， 只发生反应： FeS= FeS； B项中浓H2SO4 与 Cu 产生 SO2，稀 H2SO4与 Cu 不反应；C 项中若
4、 SO2少量，发生反应：SO2 Ca(OH)2=CaSO3 H2O ， 若SO2足 量 ， 发 生 反 应 ： 2SO2 Ca(OH)2=Ca(HSO3)2；D 项中若为稀 H2SO4，发生反应：ZnH2SO4=ZnSO4 H2， 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
5、品红溶液褪色，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后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.将 SO2通入 BaCl2溶液至饱和，未见沉淀生成，继续通入另一种气体，仍无沉 淀，则通入的气体可能是( ) A.CO2 B.NH3 C.SO3 D.Cl2 解析 NH3、SO3、Cl2分别与溶有 SO2的
6、水溶液反应生成(NH4)2SO3和 H2SO4， 再与 BaCl2溶液反应生成白色沉淀；而 CO2不能与溶有 SO2的水溶液反应，也不 与 BaCl2溶液反应，无沉淀生成。 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
7、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.下列反应中能产生二氧化硫的是( ) A.氧化铜和稀硫酸反应 B.亚硫酸钠和氧气反应 C.三氧化硫和水反应 D.铜和热的浓硫酸反应 解析 A 项，生成物为硫酸铜和水，不产生二氧化硫，故不选 A；B 项，亚硫 酸钠和氧气反应生成硫酸钠，该反应不产生二氧化硫，故不选 B；C 项，三氧化 硫和水反应生成硫酸，反应中无法产生二氧化硫，故不选 C；D 项，Cu 与浓硫 酸反应生成二氧化硫、水和硫酸铜，故选 D。 答案
8、D 9.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法， 同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是( ) A.该过程中可得到化工产品 H2SO4 B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 SO2 C.该过程中化合价发生改变的元素为 Fe 和 S D.图中涉及的反应之一为 Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4 解析 根据题图可知，该工艺中 Fe2(SO4)3溶液吸收 SO2生成 FeSO4和 H2SO4， 该反应的化学方程式为 Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4， 该工艺不仅 吸收了 SO2，还得到了化工产品硫酸，A、
9、D 正确；根据以上分析可知该工艺流 程是除去煤燃烧时产生的 SO2，B 正确；该过程中化合价发生变化的元素有 O、 Fe、S，C 错误。 答案 C 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 Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是_(填序号)。 a.Na2SS b.Na2SO3S c.Na2SO3Na2SO4 d.SO2Na2SO4 (4)将 X 与 SO2混合，可生成淡黄色固体。该反
10、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
11、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“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
12、 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
13、和氧气反应生成 CuO：2CuO2= 2CuO，CuO 和 稀硫酸的反应方程式为 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(S
14、O4)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） 20.15 L 4 mol L 10.15 L 20.15 L 2 mol L 1。 答案 (1)2CuO2= 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
15、1 12.为了除去 KCl 固体中少量的 MgCl2、MgSO4，可选用 Ba(OH)2、HCl 和 K2CO3 三种试剂，按下图步骤操作： 固体 加水 溶液 加过量A 加过量B 操作 滤液 加适量C 加热煮沸 KCl溶液 操作 KCl固体 (1)写出三种试剂的化学式： A_，B_，C_。 (2)加入过量 A 的目的是_， 有关化学方程式为_。 加入过量 B 的目的是_， 有关化学方程式为_。 加热煮沸目的是_。 (3)操作是_，操作是_。 解析 要使杂质逐一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后 面步骤中必须除去，要除去 Mg2 ，可用含 OH的试剂，除 SO2 4可用含 Ba
16、2 的 试剂，故选用 Ba(OH)2。加入的过量 Ba(OH)2中的 Ba2 可用 K 2CO3除去，过量 Ba(OH)2中的 OH ，以及过量 K 2CO3中的 CO2 3，可用稀盐酸除去，最后加热煮 沸可除去 HCl。 答案 (1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl (2)除尽 MgCl2和 MgSO4 MgCl2Ba(OH)2=BaCl2Mg(OH)2，MgSO4 Ba(OH)2=BaSO4Mg(OH)2 除尽过量 Ba(OH)2和生成的 BaCl2 Ba(OH)2K2CO3=BaCO32KOH， BaCl2K2CO3=BaCO32KCl 使 HCl 挥发 (3)过滤 蒸发 能力提升 1
17、3.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)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
18、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，
19、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 14.SO2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
20、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) 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
21、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
22、 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，
23、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 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，浓 H2SO4与 BaCl2溶液反应，H2SO4 BaCl2=BaSO42HCl。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)
24、=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， 作用是除 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