高中化学同步讲义基础课时2　硫酸　硫酸根离子的检验

基础课时2硫酸硫酸根离子的检验课标要求1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质。2.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，学会硫酸根离子的检验方法。一、硫酸1.硫酸的工业制法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。(1)流程(2)原理①制气：燃烧硫黄：S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2；煅烧黄铁矿：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2；②氧化：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；③吸收：SO3＋H2O=H2SO4。2.硫酸的性质(1)物理性质纯净的硫酸是无色黏稠状液体，密度比水大(实验室通常用的浓H2SO4的质量分数为98.3%，密度为1.84g·cm－3)，能与水以任意比混合，沸点高，难挥发。(2)稀硫酸的性质硫酸在水里很容易电离出氢离子，具有酸的通性，能使石蕊溶液变红，还能与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。①活泼金属Fe：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；②金属氧化物CuO：CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O；③碱Mg(OH)2：Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O；④盐Na2CO3：2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑。(3)浓硫酸的特性①吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。②脱水性浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，并放出有刺激性气味的气体。③强氧化性a.浓硫酸能氧化大多数金属单质，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为SO2，如浓硫酸与铜反应。实验操作实验现象a试管中铜丝表面变黑，有气泡生成；b试管中的溶液逐渐变为无色；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色实验结论在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。在该反应中，浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂b.常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化(金属表面形成一层致密的氧化膜)。c.浓硫酸能氧化部分非金属单质(如碳、磷等)生成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。如与木炭反应：2H2SO4(浓)＋Ceq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。d.浓硫酸还可以与还原性化合物反应，如：HBr、HI、H2S等，H2S与浓硫酸的化学反应方程式为：H2SO4＋H2S=S↓＋SO2↑＋2H2O。3.几种常见的硫酸盐硫酸盐主要性质主要应用硫酸钙制作模型和医疗用的石膏绷带，调节水泥的硬化速率硫酸铜检验水的存在，与石灰乳混合制备波尔多液硫酸钡又称重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射线透过用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”1.(2022·洛阳高一月考)向盐酸中加浓H2SO4时，会有白雾生成，下列解释错误的是()A.浓H2SO4具有脱水性B.浓H2SO4具有吸水性C.浓H2SO4遇水放出大量的热D.盐酸具有挥发性答案A解析A项，向盐酸中加浓H2SO4时，会有白雾生成，体现浓硫酸的吸水性；B项，浓硫酸具有吸水性，吸收了盐酸中的水使其浓度增大，促进了HCl的挥发；C项，浓硫酸遇水放热，溶液升温从而降低了HCl在水中的溶解度，促进了HCl的挥发；D项，盐酸本身具有挥发性，会挥发出HCl导致白雾的生成。2.下列有关浓硫酸的叙述正确的是()A.在浓硫酸与锌片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性B.浓硫酸与金属活动性顺序中排在氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2C.浓硫酸具有吸水性，可以干燥NH3等气体D.H2SO4是不挥发性强酸，硫化氢是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体答案A解析在浓硫酸与锌片共热的反应中生成物是硫酸锌、二氧化硫和水，因此浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性，故A正确；浓硫酸具有强氧化性，与金属反应得不到氢气，故B错误；氨气属于碱性气体，能被浓硫酸吸收，所以不能用浓硫酸干燥，故C错误；浓硫酸具有强氧化性，能够氧化硫化氢，不能用浓硫酸制取硫化氢，故D错误。3.(2022·济宁高一期中)下列有关说法正确的是()A.浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2H2O＋2SO2↑，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性，又表现了酸性B.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气等气体，但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体C.把足量铜粉投入含2molH2SO4的浓硫酸中，加热得到气体的体积在标准状况下为22.4LD.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答案B解析A项，在反应C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2H2O＋2SO2↑中，没有盐生成，所以硫酸不表现出酸性；B项，浓硫酸具有强氧化性和酸性，它能干燥中性气体，如氢气、氧气等，但能与碱性气体和还原性较强气体(如HI、H2S等)反应，所以不能干燥碱性和还原性气体；C项，随着铜粉与浓硫酸反应的进行，浓硫酸转化为稀硫酸，而稀硫酸与铜不反应，所以含2molH2SO4的浓硫酸与铜反应，得到气体的体积在标准状况下小于22.4L；D项，常温下浓硫酸不能将铜氧化，不是浓硫酸使铜钝化，而是氧化能力不足。【题后归纳】1.浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别(1)浓硫酸氧化性强；稀硫酸氧化性弱。(2)浓硫酸是酸根部分＋6价硫元素得电子(氧化性：SOeq\o\al(2－,4)＞H＋)，其还原产物为低价态含硫物质(一般为SO2)，不能产生H2；稀硫酸是H＋得电子(氧化性：H＋>SOeq\o\al(2－,4))，其与活泼金属反应时还原产物为H2。2.浓硫酸和金属反应的规律(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，产生的气体为氢气。(4)常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化，加热时，开始产生SO2，后来产生H2。二、硫酸根离子的检验1.实验探究硫酸根离子的检验实验操作实验现象先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡产生离子方程式Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓；BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋H2O＋CO2↑实验结论SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋反应生成不溶于稀盐酸的白色BaSO4沉淀COeq\o\al(2－,3)与Ba2＋反应生成的白色沉淀BaCO3可溶于稀盐酸2.检验硫酸根离子的正确操作及解释(1)待测液eq\o(→,\s\up7(稀盐酸酸化))无明显现象eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))出现白色沉淀，即可确定存在SOeq\o\al(2－,4)。(2)理论解释①先加稀盐酸的目的是排除Ag＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等离子的干扰(注：必须用稀盐酸酸化，不能用稀HNO3，其氧化性可将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4))。②再加入BaCl2溶液，若存在SOeq\o\al(2－,4)，发生反应的离子方程式为Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。1.下列实验，能证明溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)的是()A.某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀B.某溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解C.某溶液加入硝酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生D.某溶液加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生答案D解析A项，能和氯化钡溶液产生白色沉淀的离子有Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)等；B项，能和氯化钡溶液产生不溶于稀盐酸的白色沉淀的离子有Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)等；C项，硝酸具有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子，所以不能确定原溶液中是否含有硫酸根离子；D项，先加盐酸酸化，能排除Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)的干扰，再加氯化钡溶液产生白色沉淀说明含有硫酸根离子。2.某溶液中可能含有的阴离子有SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、COeq\o\al(2－,3)等，为了检验其中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，除使用BaCl2溶液外，还需要的试剂是(提示：硝酸具有很强的氧化性)()A.盐酸 B.NaOHC.硫酸 D.硝酸答案A解析只加可溶性钡盐如BaCl2溶液等，如果不加酸酸化，COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)或Ag＋等离子会干扰SOeq\o\al(2－,4)的检验，且HNO3会氧化SOeq\o\al(2－,3)转化为SOeq\o\al(2－,4)，即不能加HNO3，所以应先加盐酸酸化，排除COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)或Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)。1.下列有关说法正确的是()A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，因此浓硫酸在常温下不能与铁、铝发生反应B.白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性C.浓硫酸主要以H2SO4分子存在D.稀硫酸和浓硫酸性质完全相同答案C解析浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化发生了化学反应；浓硫酸主要以H2SO4分子存在，而稀硫酸中以H＋和SOeq\o\al(2－,4)存在，二者性质不同。2.下列叙述或操作中正确的是()A.稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿着量筒壁慢慢地注入盛有水的量筒中，并不断搅拌B.浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性C.浓硫酸不慎沾到皮肤上，立即用布拭去，再用大量水冲洗D.浓硫酸与铜的反应中，被氧化和被还原物质的物质的量之比为1∶2答案C解析A项，浓硫酸要在烧杯中稀释；B项，浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸具有弱氧化性；C项，浓硫酸具有强腐蚀性，不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再用大量水冲洗，最后涂抹稀的碳酸氢钠溶液；D项，浓硫酸和铜反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，该反应中被氧化和被还原的物质的物质的量之比为1∶1。3.(2022·莆田仙游枫亭中学高一期末)某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴入稀硝酸，沉淀不溶解，则该溶液中()A.可能有SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋ B.一定有SOeq\o\al(2－,4)C.一定无Ag＋ D.可能有COeq\o\al(2－,3)答案A解析某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴入稀硝酸，沉淀不溶解，则沉淀为硫酸钡或氯化银，故原溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋，答案为A。4.(2022·北京海淀区高一月考)如图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置。(1)①中反应的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________。(2)②中饱和NaHSO3溶液的作用是除去①中SO2气流带出的硫酸。加热一段时间后，③中溶液依然澄清，④中溶液褪色。若要立即终止铜与硫酸的反应，恰当的方法是________。a.上移铜丝，使其脱离硫酸b.撤去酒精灯c.拔去橡胶塞倒出硫酸(3)反应停止后，待装置冷却，把③取下后将其中溶液分成两份做如下实验：项目加入试剂现象分析与解释第一份加入NaOH溶液有白色沉淀生成沉淀为________(写化学式)第二份加入氯水有白色沉淀生成沉淀为________(写化学式)(4)④中棉花团的作用是_____________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(5)上述实验结束后，发现①中试管内有少量白色固体出现，冷却后将试管中的物质缓缓倒入水中，溶液呈蓝色。取少量蓝色溶液于试管中，滴加NaOH溶液至过量，出现的现象是_______________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)a(3)BaSO3BaSO4(4)SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O(5)开始无明显现象，后来有蓝色沉淀生成解析(1)在①中Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应产生硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；(2)SO2气流带出的硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，对二氧化硫的性质检验造成干扰，可以用饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发出的硫酸，要立即终止铜与硫酸的反应，可以上移铜丝，使其脱离硫酸；撤去酒精灯，容易发生倒吸；拔去橡胶塞倒出硫酸，操作复杂，故合理选项是a；(3)二氧化硫为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，其化学式是BaSO3；二氧化硫具有还原性，能够被氯水氧化生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成BaSO4白色沉淀，故该白色沉淀化学式为BaSO4；(4)棉花团浸有NaOH溶液，可吸收酸性氧化物二氧化硫，防止其污染空气，该反应的离子方程式为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O；(5)蓝色溶液中含有硫酸和硫酸铜，向其中加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠先与硫酸发生中和反应，然后再与硫酸铜反应，因此看到现象为开始没有明显现象，后来有蓝色沉淀生成。A级合格过关练1.(2022·重庆两江中学高一月考)硫酸是一种重要的化工原料，下列关于硫酸的说法中不正确的是()A.硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等B.浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水，体现了浓硫酸的吸水性C.工业制备硫酸时，SO2转化为SO3的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进行D.反应生成的SO3可以用水直接吸收来制备硫酸答案D解析A项，硫酸可用于生产化肥，如硫酸铵，生产农药，如制备硫酸铜来配制波尔多液，生产炸药，如制备TNT作催化剂；B项，硫酸铜晶体中自身含有结晶水，浓硫酸吸收晶体中的结晶水，蓝色晶体变为白色粉末，体现了其吸水性；C项，工业制备硫酸时，SO2转化为SO3的反应在400～500℃、V2O5作催化剂的条件下进行；D项，三氧化硫极易溶于水，溶于水易形成酸雾，因此工业生产中用98.3%的浓硫酸来吸收SO3。2.(2022·滁州高一月考)下列用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是()A.分别取10mL溶液，质量大的是浓硫酸，质量小的是稀硫酸B.观察液体流动性，流动性好的是稀硫酸，油状黏稠的是浓硫酸C.把CuSO4·5H2O晶体投入溶液中，逐渐变为白色粉末的是浓硫酸，晶体溶解的是稀硫酸D.将铝片分别投入溶液，快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的是稀硫酸答案D解析A项，因浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度，则体积相同时质量大的是浓硫酸，则可以鉴别；B项，浓硫酸是油状黏稠的液体，稀硫酸是稀溶液，则可利用液体流动性来鉴别；C项，因浓硫酸具有吸水性，可使CuSO4·5H2O晶体失去结晶水而变为白色粉末，但稀硫酸不能，则可以鉴别；D项，因Al在浓硫酸中发生钝化，与稀硫酸快速反应生成气体，则放出气体快的是稀硫酸。3.下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是()①2NaCl(固)＋H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑②C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O③Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O④2FeO＋4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2OA.①② B.③④C.①③ D.②④答案B解析金属、低价金属氧化物(具有变价的金属)与浓H2SO4反应时，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓H2SO4反应时，浓H2SO4只表现强氧化性。4.下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法，不正确的是()A.浓硫酸有脱水性，稀硫酸没有脱水性B.浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性C.浓硫酸和稀硫酸都有酸性D.常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应答案B解析A.浓硫酸可按水分子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子，具有脱水性，而稀硫酸没有脱水性，A正确；B.稀硫酸有氧化性，稀硫酸与活泼金属反应时，H＋表现氧化性，发生还原反应生成H2，B错误；C.浓硫酸和稀硫酸在与金属单质的反应中均能提供硫酸根离子，生成相应的硫酸盐，从而表现酸性，C正确；D.铜属于不活泼金属，不能与稀硫酸反应，而铜与浓硫酸的反应需要在加热条件下才能进行，常温下不反应，D正确。5.(2022·延安第一中学高一期中)某同学设想用图示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是()选项ABCD实验目的吸水性脱水性稀释放热强氧化性实验装置答案D解析A项，由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量，能达到实验目的；B项，滤纸片接触浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，能达到实验目的；C项，浓硫酸滴到小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内压强增大，U形管内液面出现左低右高的现象，能达到实验目的；D项，因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性，不能达到实验目的。6.(2022·华东师大张江实验中学高一期中)向50mL18.0mol·L－1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量是()A.小于0.45molB.等于0.45molC.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol答案A解析根据方程式Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑，2mol浓硫酸参与反应，被还原的硫酸是1mol，由于浓硫酸反应过程中浓度逐渐减小，稀硫酸不与铜反应，因此50mL18.0mol·L－1H2SO4(物质的量为0.9mol)溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量小于0.45mol，故A符合题意。7.某同学进行了如图所示的实验，由实验现象得到的结论中正确的是()A.原溶液中一定只含有SOeq\o\al(2－,4)B.原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)和Cl－C.原溶液中一定只含有Cl－D.原溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,4)，也可能含有Cl－答案D解析能够与氯化钡反应生成不溶于稀盐酸的沉淀的离子有SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋，由于步骤①中加入氯化钡溶液，引进了Cl－，步骤③也无法确定是否存在氯离子，所以无法确定原溶液中一定存在的离子。8.(2022·苏州高一期末)利用如下实验研究浓硫酸的性质。实验1：取2g蔗糖放入大试管中，加2～3滴水，再加入3mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，同时将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，观察到KMnO4溶液褪色。实验2：将一小片铜放入试管中再加入3mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入品红溶液中，观察到品红溶液褪色。将反应后的混合物溶于水，得到蓝色溶液。下列说法正确的是()A.“实验1”只可以说明浓硫酸具有吸水性和强氧化性B.“实验1”中产生的气体直接通入澄清石灰水可检验是否含CO2C.“实验2”可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性D.“实验1”和“实验2”的现象都说明SO2具有漂白性答案C解析A项，“实验1”中蔗糖变黑，可以说明浓硫酸具有吸水性、强氧化性和脱水性；B项，“实验1”中产生的气体含有CO2和SO2，需要先除去SO2再通入澄清石灰水检验是否含CO2；C项，“实验2”中铜片和浓硫酸反应生成SO2可以说明浓硫酸具有强氧化性，生成蓝色的铜盐说明有酸性；D项，“实验1”的现象说明SO2有还原性，“实验2”的现象说明SO2具有漂白性。9.浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是()A.对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－B.①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HClD.③中浓H2SO4被还原成SO2答案A解析A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气，说明还原性：Br－＞Cl－；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，属于非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的二氧化硫来自Na2SO3，属于非氧化还原反应。10.有一瓶Na2SO3溶液，它可能部分被氧化。某同学取该少量溶液，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振荡后仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是()A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化B.加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C.加入稀硫酸后，不溶沉淀可能是BaSO3D.此实验不能确定亚硫酸钠是否被部分氧化答案D解析若Na2SO3溶液没有被氧化，加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀，再加入稀H2SO4，根据强酸制弱酸原理，BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀、二氧化硫和水；若Na2SO3部分被氧化为Na2SO4，加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀，再加入稀H2SO4，根据强酸制弱酸原理，BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀。根据上述分析，不论Na2SO3溶液是否被氧化，都能产生与题中描述相同的现象，则不能证明亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化，只有D正确。11.(2022·杭州学军中学高一期中)用20mL18.0mol/L的浓硫酸和铜共热一段时间后，待反应混合物冷却后倒入冷水中，滤去多余的铜，将滤液加水定容到100mL，溶液中SOeq\o\al(2－,4)的浓度为2.6mol/L，下列说法不正确的是()A.反应后c(CuSO4)为2.6mol/LB.反应中消耗的硫酸为0.2molC.溶解的铜的质量为6.4gD.生成的SO2在标准状况下的体积为2.24L答案A解析用20mL18.0mol/L的浓硫酸和铜共热发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，根据硫元素守恒，生成的二氧化硫的物质的量为18.0mol/L×0.020L－0.100L×2.6mol/L＝0.10mol，据此回答。A项，由分析可知，反应生成了0.10molSO2，则生成硫酸铜的物质的量为0.10mol，则反应后稀释液中c(CuSO4)＝eq\f(0.10mol,0.10L)＝1.0mol/L；B项，由分析可知，反应生成了0.10molSO2，则反应中消耗0.2mol硫酸；C项，由分析可知，反应生成了0.10molSO2，则溶解的铜的质量为0.10mol×64g/mol＝6.4g；D项，由分析可知，反应生成了0.10molSO2，在标准状况下，其体积为0.10mol×22.4L/mol＝2.24L。12.(2022·成都高一期末)硫酸是实验室和工业常用试剂。(1)工业储存运输浓硫酸可以使用________金属容器(填编号，下同)。a.铁b.镁c.锌(2)如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容，该硫酸的浓度是________；实验人员操作时不必需穿戴的安全用具是________。化学纯(CP)(500mL)品名：硫酸化学式：H2SO4相对分子质量：98密度：1.84g/cm3质量分数：98%a.防护手套 b.实验服c.防毒面具 d.护目镜(3)实验室中向烧杯内加入约20g蔗糖，向其中插入玻璃棒，滴加几滴蒸馏水，再加入适量浓硫酸。试回答下列问题：①该实验除有刺激性气味的气体产生外，还可能有________现象。②将产生的气体通入品红溶液，红色褪去，判断该气体中含有________(写化学式)，将产生气体先通过足量酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，判断该气体中还含有________(写化学式)，写出产生该混合气体的化学方程式______________________________________________________________________________________________________________________________。③研究人员将产生的上述混合气体通入BaCl2溶液，无明显现象，再通入氯气，则可观察到白色沉淀出现。试解释出现白色沉淀的原因______________________________________________________________________________________________________________________________。④实验结束吸收尾气应该选用的装置是________，烧杯中盛放的试剂是________。答案(1)a(2)18.4mol/Lc(3)①蔗糖变黑，体积膨胀等②SO2CO2C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O③通入氯气，H2SO3或SO2被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，从而得到BaSO4沉淀④ABNaOH溶液(或NaOH溶液，酸性KMnO4溶液)解析(1)常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，所以工业储存运输浓硫酸可以使用铁制容器，故选a；(2)c＝eq\f(1000ρw,M)＝eq\f(1000×1.84×98%,98)mol/L＝18.4mol/L；浓硫酸具有腐蚀性，实验服、防护手套、护目镜均可以防止液体直接接触人体，是必要的安全防护用品，a、b、d项不符合题意；浓硫酸稀释不会产生有毒气体，不需要用到防毒面具，c项符合题意；(3)①浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性，首先浓硫酸使蔗糖碳化变黑，同时放热，浓硫酸又将生成的碳氧化生成二氧化碳，本身被还原为二氧化硫，生成的气体使体积膨胀，所以该实验除有刺激性气味的气体产生外，还可能有蔗糖变黑，体积膨胀等现象；②将产生的气体通入品红溶液，红色褪去，说明该气体中含有SO2；将产生的气体先通过足量酸性高锰酸钾溶液，除去剩余的二氧化硫，再通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该气体中还含有CO2；碳和浓硫酸加热生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；③二氧化硫溶于水生成亚硫酸，但亚硫酸为弱酸，不能和BaCl2溶液反应，故将产生的上述混合气体通入BaCl2溶液，无明显现象，再通入氯气，H2SO3或SO2被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，从而得到BaSO4沉淀；④二氧化硫有毒，需要用NaOH(或KOH、酸性KMnO4)溶液吸收，但直接将导管插入溶液吸收易发生倒吸，所以尾气吸收要防倒吸，AB装置可防倒吸，故选AB。B级素养培优练13.向一定体积的浓H2SO4中加入0.5molZn后并加热，充分反应后Zn完全溶解，同时收集到两种气体。下列说法中不正确的是()A.收集到的气体是SO2和H2B.收集到的气体在标准状况下的体积约为11.2LC.溶解过程转移电子数等于NAD.该反应体现了浓硫酸的强氧化性和吸水性答案D解析先发生Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，浓硫酸变稀后发生Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。收集到的气体是SO2和H2，故A正确；由化学方程式可知，0.5molZn产生0.5mol气体，收集到的气体在标准状况下的体积约为11.2L，故B正确；1molZn反应转移2mol电子，溶解0.5molZn转移电子数为NA，故C正确；该反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，故D错误。14.(2022·山西师大实验中学高一月考)探究金属与过量浓硫酸反应的装置(固定装置已略去)如下图所示。关于实验操作或叙述错误的是()A.上下抽动铜丝，可控制反应随时发生或停止B.e中可以选用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液C.其他条件不变，用铁丝代替铜丝，c、d中两次实验现象相同D.为确定a中白色固体是否是硫酸铜，可向冷却后的试管中注入水，振荡后观察现象答案D解析由实验装置，a装置中铜丝与浓硫酸加热，发生反应Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，装置b中的浓硫酸可除去水蒸气，c装置中黑色的CuO固体颜色无明显变化，说明没有H2产生，SO2能使品红溶液褪色，所以d装置中品红溶液红色褪去，e为尾气处理装置，据此分析解答。A项，上下抽动铜丝，可控制浓硫酸与铜丝接触与否，从而控制反应的发生与停止；B项，e为尾气处理装置，用于吸收SO2，SO2是酸性气体，具有还原性，可用NaOH溶液或酸性KMnO4溶液吸收；C项，用铁丝代替铜丝，其他条件不变，铁丝与浓硫酸加热产生SO2，浓硫酸过量不产生氢气，则c、d中两次实验现象相同；D项，装置a中反应后的溶液中含有浓硫酸，所以确定a中白色固体是否是硫酸铜时，应将a装置中试管内冷却的混合物沿杯