硫酸-【考点精准练】高一化学精品讲义（人教版2019必修第二册）2

5.1.1硫酸掌握稀硫酸具有酸的通性，浓硫酸的大三特性，会辨析浓硫酸的吸水性和脱水性考点梳理考点梳理考点硫酸硫酸在考试命题中主要考查化学性质，尤其是浓硫酸的吸水性、脱水性以及强氧化性，酸性不论是浓硫酸还是稀硫酸都会考察的性质。1、用途及工业生产：硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。工业制硫酸的原理示意图上述流程涉及的化学方程式①S＋O2eq\o(=,\s\up9(点燃))SO2或4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2②2SO2＋O2eq\o(,\s\up11(V2O5),\s\do4(400～500℃))2SO3③SO3＋H2O=H2SO42、硫酸的物理性质：纯硫酸是一种无色油状液体。质量分数为98.3%的浓硫酸的沸点是338℃。硫酸是一种难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸稀释时放出大量的热。注：浓硫酸的稀释应将浓硫酸缓慢地注入水中并不断地搅拌，防止液滴飞溅。3、化学性质：稀硫酸——具有酸的通性硫酸是强电解质，在水溶液中发生电离的化学方程式为H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，因此，硫酸具备酸的通性，可与酸碱指示剂作用，也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应(1)与酸碱指示剂发生显色反应：遇紫色石蕊变红，遇酚酞不变色(2)与活泼金属反应产生氢气：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑(3)与碱性氧化物反应生成盐和水：MgO＋H2SO4=MgSO4＋H2O(4)与碱发生中和反应：Ba(OH)2＋H2SO4=BaSO4↓＋2H2O(5)与某些盐反应生成新盐和新酸：BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl4、浓硫酸的特性(1)吸水性：浓H2SO4能吸收物质(气体、结晶水化物)中湿存的水分，利用此性质可用浓H2SO4作干燥剂，干燥一些不与浓硫酸反应的气体(中性或酸性气体且无还原性的气体)①能干燥的气体：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等②不能干燥的气体：碱性气体(NH3等)；还原性气体(如H2S、HBr、HI等)实验过程实验现象蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末实验结论浓硫酸具有吸水性(2)脱水性：浓硫酸能将组成有机物的H、O元素按原子个数比2：1以“H2O”的形式脱去的性质实验过程实验现象蔗糖变黑，蔗糖体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并释放出有刺激性气味的气体实验结论浓硫酸具有脱水性，浓硫酸具有强氧化性，把C氧化成CO2，并有SO2气体放出(3)强氧化性①与金属铜的反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O实验过程在带有导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。向外拉铜丝，终止反应。冷却后，将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一只试管里，观察溶液的颜色实验装置实验现象①a试管中铜丝表面有气泡产生；b试管中的溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色②将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O实验说明a．通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止b．浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境c．Cu与浓硫酸的反应中，浓H2SO4的作用：强氧化性和酸性②与其他金属反应的规律a．除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，在这些氧化还原反应中，浓H2SO4还原产物为SO2b．与铁、铝的反应：常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化(化学变化)，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。加热时，浓硫酸能与铁反应浓硫酸与铁共热：2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2Oc．与活泼金属反应：与活泼金属(Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变稀后，成成的气体为H2Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑d．与不活泼金属反应：随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O如：1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2的物质的量小于1mol③与非金属的反应——反应需要加热，否则不反应a．与木炭反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2Ob．与硫的反应：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2Oc．与红磷反应：2P＋5H2SO4(浓)2H3PO4＋5SO2↑＋2H2O④与具有还原性的化合物反应，与H2S、FeSO4、HI、HBr等物质反应H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2O2FeSO4＋2H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2O注意：①浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性，而浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性②浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2③常温下与活泼金属反应表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸变稀后，生成的气体为H2④加热与不活泼金属反应时，即使金属过量也不能使H2SO4完全反应，也不会产生H2⑤与不活泼金属和非金属反应时，反应需要加热，否则不反应5、浓硫酸和稀硫酸的鉴别物质方法浓硫酸稀硫酸物理性质加水放出大量热无明显变化观状态油状液体液态密度ρ浓H2SO4>ρ稀H2SO4化学性质铁片无明显变化(钝化)铁片逐渐溶解，并产生无色气体铜片(加热)铜片溶解，产生无色气体不反应白纸变黑无明显变化胆矾蓝色变白胆矾溶解形成蓝色溶液即学即练即学即练1．实验室中，下列行为不符合安全要求的是A．在通风橱内制备有毒气体B．稀释浓硫酸时，将水注入浓硫酸中C．用干燥沙土覆盖少量燃着的金属钠D．闻氯气时，用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔2．下列能达到实验目的并且对装置或仪器的使用或操作规范的是A．用裂化汽油提纯溴水中的B．用标准溶液滴定未知浓度的溶液C．验证浓硫酸具有吸水性、强氧化性D．灼烧海带灰A．A B．B C．C D．D3．用铜与浓硫酸反应制取少量时，下列装置不能达到相应实验目的的是A．生成B．检验C．干燥D．收集A．A B．B C．C D．D4．下列实验所得结论不正确的是实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ产生大量无色气体铁片表面迅速变暗，之后无明显变化加热后产生大量无色有刺激性气味的气体A．实验Ⅰ中气体是H2 B．实验Ⅱ中没有发生化学反应C．实验Ⅲ中气体是SO3 D．该实验说明浓度、温度影响实验现象5．浓硫酸在常温下为黏稠状液体，且具有吸水性、脱水性和强氧化性。(1)将浓硫酸敞口放置在空气中其质量会_______，溶质的质量分数会_______，本过程中浓硫酸表现出_______性。(2)浓硫酸表现吸水性时，可作干燥剂，下列物质可用浓硫酸干燥的是_______。A．NH3B．H2S????????????????C．H2???????????????D．SO2????E.O2??????F.HI?????????????????G.HBr(3)用蘸有浓硫酸的玻璃棒在木板上写字，字迹一会儿就变黑。浓硫酸表现出_______性。(4)在加热条件下，浓硫酸能与Cu、C等单质反应，表现强氧化性。请写出这两个化学反应的化学方程式，并指出与Cu反应时，浓硫酸除表现强氧化性外，还表现什么性质：_______。(5)稀硫酸常用来洗涤金属表面的铁锈和铜锈，这是利用了硫酸的_______性，请写出有关反应的化学方程式：_______。6．化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应：。为检验反应的产物，设计了如下图所示的实验。请基于实验事实回答下列问题：(1)装置中仪器①的名称是A．锥形瓶 B．圆底烧瓶 C．酒精灯 D．分液漏斗(2)在浓硫酸与木炭的反应中，硫元素化合价的变化是A．升高 B．降低 C．不变 D．无法判断(3)装置②中的实验现象是白色粉末变蓝，这证明了产物中有A． B． C． D．和(4)装置③中的实验现象是品红溶液褪色，体现了二氧化硫的性质是A．酸性 B．还原性 C．氧化性 D．漂白性(5)装置④中酸性高锰酸钾溶液的作用是A．吸收 B．吸收 C．吸收 D．检验(6)装置⑤中可观察到的实验现象是A．澄清石灰水变蓝 B．澄清石灰水变红 C．澄清石灰水变浑浊 D．澄清石灰水无现象分层训练分层训练夯实基础1．下列实验说明浓硫酸有强腐蚀性的是A．浓硫酸慢慢地注入水中产生大量的热B．含有水蒸气的氧气通过浓硫酸得到干燥的氧气C．浓硫酸久置在空气中质量增加D．用小木棍蘸少量浓硫酸，小木棍变黑2．硫酸和硝酸是重要的化学试剂，下列说法错误的是A．稀硫酸具有酸性，可使紫色石蕊溶液变成红色B．稀硝酸具有强氧化性，可与所有金属反应C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂D．浓硝酸具有不稳定性，实验室保存时可使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处3．下列有关浓硫酸的说法正确的是A．常温下，浓硫酸可用铝质容器储存，说明铝与浓硫酸不反应B．浓硫酸中加入红热的炭块，产生的气体中有两种酸性氧化物C．浓硫酸可用于Cl2、SO2、NH3的干燥，体现了浓硫酸的吸水性D．分别向胆矾和滤纸表面滴加浓硫酸，胆矾变白，滤纸变黑，均体现浓硫酸的脱水性4．下列变化过程利用了硫酸的什么性质，请写在空白处：(1)铜与浓硫酸加热反应制取SO2：_______(2)锌与稀硫酸反应制取氢气：______(3)硫酸铜晶体滴加浓硫酸后变白：______(4)蔗糖滴加浓硫酸后变成疏松的“黑面包”并闻到刺激性气味：______5．某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应，并探究产物的性质(夹持装置已略去)。(1)试管①中反应的化学方程式是_______。该反应中，浓硫酸表现出的性质是_______??(请选出符合要求的选项)A．只表现酸性???B．只表现强氧化性??C．既表现酸性又表现强氧化性(2)若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是_______；若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，则说明生成的气体具有_______性；若试管②中的试剂为新制氯水，则对应的离子方程式为_______。(3)试管③中的试剂为NaOH溶液，其作用是_______。6．根据要求，回答下列问题：I.用下列仪器进行实验，可检验碳与浓硫酸反应生成的气体中含有和(图中加热及夹持仪器略去)。A．B．C．D．(1)加热时，碳与浓硫酸发生反应的化学方程式为___________。(2)上述仪器按气流方向从左到右的连接顺序为A___________(填装置标号，根据需要可以重复使用某些装置)。(3)装置B的作用是___________，发生反应的离子方程式为___________。(4)证明加热时碳与浓硫酸发生的反应中有气体产生的实验现象是___________。II．实验室设计了如图所示装置对焦炭还原二氧化硅所得到的气体产物进行探究。已知：溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为(产生黑色金属钯沉淀)。(5)实验时要长时间通入，其目的是___________。(6)装置B的作用是___________。(7)装置C、D中所盛试剂分别为___________、___________。若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为___________。(8)该装置的缺点是___________。能力提升1．下列关于浓硫酸的叙述中，错误的是A．常温下可以使某些金属钝化B．具有脱水性，故能作干燥剂C．能与水任意比例互溶放出大量的热D．具有氧化性，加热条件下可与木炭发生反应2．将一定质量的锌粒投入一定量的浓硫酸中，充分反应后，锌粒完全反应，生成SO2和H2(假定浓硫酸的还原产物只有SO2)混合气体的体积在标况下为3.36L，则反应的锌的物质的量是A．0.09mol B．0.12mol C．0.15mol D．0.18mol3．用浓硫酸配制稀硫酸，下列实验操作会使配得的稀硫酸的物质的量浓度偏低的是A．洗净的容量瓶未经干燥就使用 B．定容时，俯视刻度线C．量取浓硫酸后未及时稀释 D．稀释用的烧杯和玻璃棒未洗涤4．下列叙述正确的是A．SO2能使紫色石蕊试液先变红后褪色B．浓硫酸在常温下与铁不反应，所以可用铁槽车运输浓硫酸C．浓硫酸使木棒或棉花变黑，体现了浓硫酸的吸水性D．BaSO4可作“钡餐”进行X射线检查5．某小组同学设计下图装置验证木炭可被浓硫酸氧化成。回答下列问题：(1)甲中碳与浓硫酸共热时反应的化学方程式为_______。(2)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是A→_____→_______→_______→_______→B(填各接口字母)。_______(3)丁中酸性高锰酸钾溶液的作用是_______。(4)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2：乙中_______；丙中_______(5)木炭能与浓硫酸反应，而不能与稀硫酸反应，是因为浓硫酸具有_______性。(6)该小组同学设计如下方法鉴别浓硫酸与稀硫酸：组别操作结论a分别滴在白纸上纸变_______色的是浓硫酸b分别滴在铁片上产生气泡的是_______c分别滴在胆矾晶体中晶体变_______色的是浓硫酸d分别加入到水中剧烈放热的是_______6．回答下列问题：(1)甲同学利用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应实验。①写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式_______。②乙同学认为，若要用铜制取硫酸铜，可以先用铜和氧气反应生成氧化铜，然后利用氧化铜和稀硫酸反应可以得到硫酸铜。若要制取硫酸铜，请你从环境保护和节约资源的角度分析，比较甲同学和乙同学制取硫酸铜的方法中更合理的是_______，原因是_______。(2)丙同学利用下图的方法实验室制取并验证某些性质，并将实验情况记录在表中，请完成以下表格：装置序号实验现象或作用实验结论或化学方程式①有气泡产生化学方程式为：_______②紫色石蕊试液变____色证明溶于水显酸性③品红溶液褪色证明具有_______性④溶液变浑浊证明具有_______性⑤溴水褪色证明具有_______性⑥吸收尾气证明属于_______性氧化物培优专练 1．已知Na2SO3+S=Na2S2O3，实验室用下述方法制备固体：①铜和浓硫酸加热产生；②将通入含和的混合溶液，溶液先变浑浊，后逐渐澄清，反应结束；③将溶液经浓缩结晶、过滤洗涤等操作得到产品。下列说法错误的是A．①中消耗转移B．②中溶液先变浑浊的原因：2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓C．为提高产品的纯度，混合液中的最佳比例为1∶2D．用适量溶液