5.1.2硫酸不同价态含硫物质的转化-高一化学课堂高效讲义（人教版2019）（原卷版）

第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物第2课时硫酸不同价态含硫物质的转化课程标准解读核心素养解读1．通过实验探究，认识硫酸的主要性质，特别是浓硫酸的特性，认识其在生产中的应用。2．掌握硫酸根离子的检验方法。3.认识硫及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。1．科学探究与创新意识：通过实验探究硫酸的性质，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。2．证据推理与模型认知：能从物质类别和元素化合价角度认识硫酸的性质，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。一、硫酸的性质1.物理性质：沸点_______，难_______，水中溶解性：_______；常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为_______，其密度为1.84g·cm3，物质的量浓度为18.4mol·L1。常用于制备_______酸（等），与水混合时放出大量的热。特别提醒：浓硫酸溶解时放出_______的热，稀释时应将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中，边加边搅拌。2.浓H2SO4的特性：浓H2SO4中存在的主要是_______，因而浓H2SO4具有一些特殊的性质。（1）浓硫酸的吸水性(常用作干燥剂)浓硫酸的吸水过程是复杂的，伴随着物理变化和化学变化，生成稳定的水合物，并放出大量的热。a.中学化学中常用浓H2SO4干燥的气体有：H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等。（_______或中性的非还原性气体）b.不能用浓硫酸干燥的气体有：_______气体，如NH3；_______性气体，如等。（2）浓硫酸的脱水性：指浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按_______的比例脱去水的性质。例如：a.C2H5OHC2H4↑＋H2O。b.实验室常利用浓硫酸的脱水性由_______制备气体，原理如下：c.“黑面包实验”：ⅰ.现象：白色的蔗糖固体迅速变黑并膨胀成海绵状固体，有_______生成，反应结束后黑色固体的高度超过烧杯口，并会闻到_______性的气味。ⅱ.原因：“变黑”是因为蔗糖分子在浓硫酸的脱水作用下“碳化”的结果，生成了单质碳，但是碳的体积却膨胀了，不是因为热胀冷缩，而是其内部填充了大量的气体，。（3）浓硫酸的强氧化性①与非金属单质反应和浓反应产物进行判断：ⅰ.白色的无水硫酸铜变_______，证实有生成；ⅱ.品红溶液_______，证实有生成；ⅲ.气体继续通过酸性_______溶液，目的是除去，以防止接下来对的检验造成干扰；再次通过品红溶液，品红溶液不褪色，证明气体已经被除尽；ⅳ.最后将气体通过_______，澄清石灰水变浑浊，证实有。浓硫酸在_______的情况下还可以和单质发生反应：②与金属单质反应ⅰ.等金属遇到冷、浓的（＞93%）时，可被浓硫酸在其表面氧化出一层致密的氧化层，阻止反应进一步发生，这称为_______。ⅱ.在加热时，浓硫酸可以破坏金属表面的钝化层与内部的发生反应：过量，随着反应的进行，浓硫酸的浓度会变小，该反应会停止，接着发生下一个反应：还过量，被消耗完，接着发生下一个反应：ⅲ.浓硫酸在加热时应该能够和反应：在金属与浓硫酸的反应中，我们能够看出体现了浓硫酸的_______和“酸性”。③与还原性物质反应3.几种重要的硫酸盐俗称名称化学式石膏二水合硫酸钙_______胆矾五水硫酸铜_______绿矾七水合硫酸冶铁_______芒硝十水合硫酸钠_______明矾十二水合硫酸铝钾_______4.常见的干燥剂：浓浓硅胶无水碱石灰状态__________________________________________特性____________________________可以干燥大多数的中性、酸性、非还原性大多数的中性和酸性大多数中性或碱性不能干燥碱性、还原性、碱性碱性、酸性5.硫酸的制备工业上一般以硫磺或其他含_______（如黄铜矿）为原料来制备硫酸，金属冶炼时产生的含_______废气，经回收后也可用于制备硫酸。6.硫酸的用途①硫酸常用于石油的精炼，制造炸药、农药、肥料、燃料等。②硫酸用于制造_______电池。③硫酸是一种_______的酸，常用于制取各种_______酸。④浓硫酸的_______性，不能用这个方法制备和，在制备时用_______来代替浓硫酸。二、不同价态含硫物质的转化1.硫元素类价二维图2.自然界中不同价态硫元素之间的转化3.价态和性质的关系突破点一|SOeq\o\al(2－,4)的检验1.检验方法取适量未知溶液于_______中，先加入足量的_______酸，静置，取上层清液，再加入适量溶液，若有白色沉淀生成则原溶液中有，若_______则原溶液中没有。2.排除干扰(1)Ag+的干扰.先加_______酸化能防止Ag+干扰，因为Ag++ClAgCl。（2）CO32—、SO32—QUOTE、PO43—的干扰：因为BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是，这些沉淀能溶于强酸中，如BaCO3+2H+H2O+CO2↑+Ba2+，因此检验SO42—时，必须用酸酸化，但不能用HNO3酸化，同理，所用_______也不能用Ba(NO3)2，因为在酸性条件下，NQUOTEO3—具有强氧化性，SO32—、HS、SO2等会被溶液中的NQUOTEO3—氧化成SO42—。3.注意事项：不能用_______代替盐酸，主要原因是如果原溶液中有或，硝酸会将它们氧化生成，进而无法判断原溶液中是否含有。1．（2023上·陕西西安·高一长安一中校考阶段练习）下列实验操作能够达到相应实验目的的是选项实验目的实验操作A检验未知溶液中是否含有CO取样，加入足量盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊B检验未知溶液中是否含有Cl取样，加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀生成C检验未知溶液中是否含SO取样，先滴加稀盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成D检验未知溶液中是否含Ba2+取样，加入稀H2SO4，观察是否有白色沉淀生成A．A B．B C．C D．D2．（2023上·安徽阜阳·高一安徽省临泉第一中学校联考阶段练习）下列实验操作、现象及所得结论均正确的是选项操作现象结论A用玻璃棒蘸取化合物X少许放在酒精灯外焰上灼烧火焰呈黄色X一定是钠盐B向某X溶液中滴加溶液有白色沉淀生成X中一定含C向某盐溶液中加过量稀盐酸将产生的气体通入澄清石灰水中石灰水变浑浊该盐可能是D向蓝色石蕊试纸上滴加几滴新制氯水试纸变红氯水中有A．A B．B C．C D．D3．（2023上·浙江湖州·高一湖州市第二中学校考阶段练习）下列有关“实验操作”、“现象”及“实验结论”都正确的是选项实验操作现象实验结论A取少量某溶液，滴加溶液产生白色沉淀说明溶液中含B用足量的盐酸溶解铁与水蒸气反应后的固体，再向溶液中滴加溶液溶液不变红铁与水蒸气反应生成的产物中不含价的铁C取氯化镁和氯化铝溶液于两支试管，分别向其中加入过量的氢氧化钠溶液，观察到氯化镁的试管中出现白色沉淀，氯化铝的试管中先出现白色沉淀，后溶解说明镁的金属性强于铝D将湿润的有色布条放入充满氯气的集气瓶中布条褪色氯气具有漂白性A．A B．B C．C D．D4．（2023上·山东枣庄·高二滕州市第一中学新校校考阶段练习）某溶液中可能含有等物质的量的、、、、、和中的若干种，取溶液进行如下实验：①取少量该溶液于试管中，向其中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，溶液变浑浊；②取①中的上层清液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，溶液变浑浊；③取少量该溶液，向其中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。下列说法正确的是A．该溶液中肯定含有和B．该溶液中肯定含有和中的一种C．该实验不可通过焰色实验来确定是否含有D．无法确定该溶液中是否含有突破点二粗盐提纯原理与操作|1.除去粗盐中可溶性杂质的步骤2.除去粗盐中可溶性杂质的化学方程式杂质加入的试剂化学方程式Na2SO4BaCl2溶液_______MgCl2NaOH溶液_______CaCl2Na2CO3溶液CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl【名师点拨】粗盐提纯时为使_______离子完全除去，要加入_______的试剂，后续试剂要能够将前面所加的过量试剂除去，由此可知碳酸钠溶液要在_______溶液之后加入，_______既要除去杂质钙离子还要除去过量的钡离子。1．（2024上·浙江杭州·高一浙江大学附属中学校考期中）某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如图：下列说法不正确的是A．步骤①②反应的总离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2+B．通入NH3和CO2的顺序不可以互换C．操作2是将滤液蒸发浓缩、冷却结晶D．为提高生产效率，通入的CO2应过量，且CO2可循环利用2．（2023上·江苏南通·高一海安高级中学校考阶段练习）为检验某溶液中的离子，进行了如图所示的实验操作，过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是A．原溶液中一定含有离子 B．原溶液中一定含有离子C．原溶液中一定含有离子 D．原溶液中一定含有离子3．（2024上·湖南衡阳·高一统考期末）为从粗食盐水中除去、、等离子，以制得精盐水，某同学设计如下方案：以下说法正确的是A．中主要有和，也可能有一些B．②中加入过量溶液的主要目的是为了除去、C．中主要只有、、这3种离子D．③中发生的反应只有4．（2023上·福建厦门·高一厦门大学附属科技中学校考阶段练习）下列对某溶液所含离子的检验，叙边正确的是A．滴入BaCl2溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，则原溶液中一定含有B．滴入盐酸酸化，再滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含有ClC．检验溶液中是否含有：取少量待测液向其中加入适量稀盐酸，观察是否有气泡产生D．滴入KSCN溶液无明显现象，再通入少量Cl2后呈红色，则原溶液中一定含有Fe2+1．（2024上·河南郑州·高一统考期末）蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析正确的是A．过程①白色固体变黑，说明蔗糖中含有碳单质B．过程②固体体积膨胀并闻到刺激性气味，说明有CO2生成C．实验证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性D．浓硫酸换成浓盐酸也会产生相同现象2．（2023上·河南濮阳·高三油田第一中学校考阶段练习）已知将通入溶液中无明显现象。实验室利用如图装置探究与溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶并参与反应B．乙中产生的若是氧化性气体，能将广口瓶中生成的沉淀氧化为沉淀C．、两管中的试剂可以分别是浓氨水和固体D．、两根导管都必须插入溶液中，保证气体与充分接触3．（2024上·河北保定·高一统考期末）化石燃料燃烧会产生大气污染物及氮氧化物等，用硫酸铈循环法吸收的原理如图，下列说法错误的是A．废气直接排放到空气中会形成硫酸型酸雨(pH<5.6)B．反应①的离子方程式：C．检验某溶液中是否含，可以选用盐酸酸化的溶液D．理论上每吸收标准状况下消耗二、解答题4．（2024上·河南郑州·高一统考期末）某兴趣小组探究铜与过量浓硫酸的反应，装置如图所示(夹持仪器略去)。(1)实验中发现装置①中试管底部有白色粉末生成，其成分可能为________________________。a.CuSO4·5H2Ob.CuOc.Cu(OH)2d.CuSO4(2)试管②中的实验现象为________________________。(3)试管③中反应的化学方程式为________________________。(4)试管④中溶液褪色，证明SO2具有的性质是________________________。(5)装置⑤的作用是________________________。5．（2023上·河南郑州·高一郑州四中校考阶段练习）甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)已知：在酸性条件下硝酸根离子具有氧化性。实验操作和现象：操作现象关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热A中有白雾生成，铜片表面产生气泡B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭________________________从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸尚未发现白色沉淀溶解(1)A中反应的化学方程式是________________________。(2)C中白色沉淀是________________________(填化学式，下同)。(3)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。①为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是________________________；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是________________________。②进行实验，B中现象：甲大量白色沉淀乙少量白色沉淀检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸，请写出乙中产生少量白色沉淀的离子方程式：________________________。(4)合并(3)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，根据甲、乙同学的实验目的可得出的结论是___________________________________。一、单选题1．（2023下·黑龙江哈尔滨·高一校考阶段练习）下列关于浓硫酸的叙述正确的是A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体C．蓝色的胆矾晶体中加入浓硫酸，晶体会转化为白色固体D．常温下，浓硫酸不与铁、铝反应，所以可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸2．（2023下·四川资阳·高一四川省乐至中学校考期中）下图为碳与浓硫酸反应产物的探究实验，下列分析正确的是A．碳与浓硫酸的反应体现了浓硫酸的酸性、强氧化性、脱水性B．Ⅰ、Ⅱ中溶液褪色体现了的还原性C．Ⅲ中溶液会产生白色沉淀D．浓硫酸氧化性强，不可干燥还原性气体3．（2023下·湖北宜昌·高一校联考期中）现有粉，加入一定量浓硫酸在加热条件下使其完全溶解后，收集到的气体在标准状况下体积为A．3.36L B．4.48L C．5.60L D．8.96L4．（2023上·江苏盐城·高一统考期末）硫元素的“价一类”二维图如图所示。下列说法错误的是A．a与c、d、e都有可能反应生成bB．d溶液久置于空气中会生成，溶液的酸性增强C．盐与盐之间也可能发生反应D．铜与的浓溶液共热产生的气体通入和的混合溶液中，没有白色沉淀产生5．（2023下·浙江杭州·高一杭师大附中校考期中）下列有关说法正确的是A．常温下浓硫酸不能与铁、铝发生反应而使铁、铝等金属钝化B．用浓硫酸能在白纸上写出黑色文字，这体现了浓硫酸的吸水性C．浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在D．稀硫酸和浓硫酸因为均含有硫酸，所以其性质相同6．（2023下·甘肃兰州·高一兰州一中校考期中）下列气体能用浓硫酸干燥的是A．、、NO B．、、C．、、 D．、、CO7．（2023下·湖北宜昌·高一校联考期中）在如图所示的实验中，实验进行一段时间后，下列关于实验现象的叙述错误的是A．装置①中苹果块会干瘪 B．装置②中溶液最终为红色C．装置③中刚开始铝片表面有少量气泡，随后消失 D．装置④中pH试纸变红8．（2023下·江西·高一统考期中）浓硫酸具有酸性，又具有三大特性，下列实验中硫酸的作用中没有体现三大特性的是A．工业上用铝槽车储存和运输浓硫酸 B．在实验室中用浓硫酸做干燥剂C．实验室中用硫酸酸化高锰酸钾溶液 D．蔗糖中加入浓硫酸产生“黑面包”9．（2023下·上海浦东新·高一上海市进才中学校考期中）为了检验某溶液中是否含有SO42，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10．（2023下·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第六十九中学校考阶段练习）实验室检验SO用到以下试剂中的①氯化钡溶液

②盐酸

③澄清的石灰水A．① B．①③ C．①②③ D．①②11．（2023下·湖南益阳·高一安化县第二中学校考阶段练习）下列关于硫及其化合物的说法正确的是A．单质硫易溶于CS2，实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管B．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了其漂白性C．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥HCl、NH3、Cl2等气体D．常温下将铜片插入浓硫酸时无明显现象，说明浓硫酸可使铜钝化12．（2021下·湖北·高一校联考期中）下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的