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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第 1 节 硫及其化合物
第 2 课时 硫酸
1．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是( )
A．与铜片反应
B．与石蕊溶液反应
C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上
D．加入锌片看是否有气体生成
【答案】 C
【解析】 浓硫酸具有脱水性，涂在纸上，使其变黑色，稀硫酸涂在纸上无明显变化。
2．下列现象和用途中，浓硫酸表现脱水性的是( )
A．实验室制取氯气时浓硫酸作干燥剂
B．浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑
C．浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变为白色粉末
D．浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化
【答案】 B
【解析】 区别浓硫酸的脱水性和吸水性，要看原物质中是否有水分子。一般来说，脱水性是对有
机物质而言，其中的氢、氧两种元素按原子个数比 2∶1即以HO的形式脱去，无机物质失水一般
2
为吸水性，如CuSO ·5H O失去结晶水，C不正确；A中浓硫酸表现吸水性；D中浓硫酸表现强氧
4 2
化性；只有B中浓硫酸表现脱水性。
3．用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(
)
A．上下移动①中铜丝可控制SO 的量
2
B．②中选用品红溶液验证SO 的生成
2
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO
2
D．为确认CuSO 生成，向①中加水，观察颜色
4
【答案】 D
【解析】 因为①中含有大量浓硫酸，所以应该冷却后把①中上层溶液慢慢倒入盛有水的烧杯中，
D错误。
4．下列对浓硫酸的叙述正确的是( )A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸
B．浓硫酸具有强氧化性，SO 、H、CO具有还原性，故浓硫酸不能干燥SO 、H、CO
2 2 2 2
C．浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性
D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO 时，浓硫酸表现出强氧化性
2
【答案】 C
【解析】 常温下，浓硫酸与Fe、Al发生“钝化”属于化学变化，A项不正确；浓HSO 与SO 、
2 4 2
H 、CO不反应，可以作干燥剂，B项不正确；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，部分 HSO 被
2 2 4
还原生成SO ，起氧化剂的作用，还有一部分HSO 生成CuSO ，起酸的作用，C项正确；实验室
2 2 4 4
中用浓硫酸与固体亚硫酸钠反应来制取二氧化硫，在两种反应物中硫元素处于相邻价态，根据氧化
还原反应规律知，它们之间是不可能发生氧化还原反应的，应为复分解反应，其原理是用难挥发性
酸制易挥发性酸，强酸制弱酸，因而在此反应中浓硫酸体现的是难挥发性和酸性，D项不正确。
5．在如下图所示的实验中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述错误的是( )
A．苹果块会干瘪
B．胆矾晶体表面“有白斑”
C．小试管内有晶体析出
D．pH试纸变红
【答案】 D
【解析】 浓硫酸具有较强的吸水性、脱水性和强氧化性，因此将苹果块、胆矾晶体和饱和硝酸钾
溶液在题中图示装置中放置一段时间后，浓硫酸会吸收它们中的水分，使苹果块萎缩，胆矾晶体变
为白色的无水硫酸铜，饱和硝酸钾溶液中析出晶体。D项pH试纸在浓硫酸中先变红后变黑，因浓
硫酸具有极强的氧化性和脱水性，能使pH试纸炭化变黑。
6．浓硫酸和2 mol·L－1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析
a、b曲线变化的原因是 ( )
A．a升华、b冷凝 B．a挥发、b吸水
C．a蒸发、b潮解 D．a冷凝、b吸水【答案】 B
【解析】 本题考查学生对浓、稀硫酸在吸水与其中水分挥发的差异。在两种溶液中都存在吸水和
水分挥发两个过程，只不过在浓硫酸中以吸收水分为主，溶液质量增加；而 2 mol·L－1稀硫酸中以
水分挥发为主，质量减小。
7．如图所示，小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U形管内盛有少量水(为便
于观察，预先染成红色)。沿小试管内壁小心地慢慢倒入约3 mL浓硫酸静置片刻，不可能观察到的
现象是( )
A．小试管内液体分两层，上层蓝色，下层无色
B．U形管内左边液面下降，右边液面升高
C．有少量白色固体析出
D．有少量蓝色固体析出
【答案】 D
【解析】 浓HSO 的密度大于饱和CuSO 溶液的密度，浓硫酸在下层呈无色；浓HSO 具有强吸
2 4 4 2 4
水性，导致CuSO 饱和溶液中水量减少，有胆矾晶体析出，同时胆矾中的水又被浓HSO 吸收，所
4 2 4
以看到有白色固体析出而不是蓝色固体。
8．用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正
确的是( )
途径①：S――→HSO
2 4
途径②：S――→SO ――→SO ――→HSO
2 3 2 4
途径③：FeS――→SO ――→SO ――→HSO
2 2 3 2 4
A．途径①的反应中体现了浓HNO 的强氧化性
3
B．途径②③的第二步反应在实际生产中可以通过增大O 的浓度来降低成本
2
C．由途径①②③分别制取1 mol H SO ，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e－
2 4
D．途径②③比途径①污染相对小且原子利用率高，更能体现“绿色化学”的理念
【答案】 C
【解析】 途径①属于浓硝酸和非金属单质的反应，表现了浓硝酸的强氧化性，A项正确；途径
②③的第二步反应为可逆反应，通过增大O 的浓度来提高二氧化硫的转化率，降低成本，B项正确；
2
由途径①②分别制取1 mol H SO ，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e－，而途径③转移7.5 mol
2 4
e－，C项错误。9．(1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式____________________________。
(2)试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按
产物气体从左至右的流向)是________―→________―→________―→________(填装置的编号)。
(3)实验室可观察到装置①中 A 瓶的溶液褪色，C 瓶的溶液不褪色，A 瓶溶液的作用是
________________________________________________________________________，
B瓶溶液的作用是________________________________________________________，
C瓶溶液的作用是_____________________________________________________。
(4)装置②中所加的固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置②在整套装置中的位
置的理由是_________________________________________________________。
(5)装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。
【答案】 (1)C＋2HSO (浓) CO＋2SO ＋2HO
2 4 ===== 2 2 2
(2)④ ② ① ③
(3)验证SO 的存在 充分吸收SO 验证SO 是否已被吸收完全
2 2 2
(4)无水硫酸铜 水 由于产物通过①③时会带出水蒸气，所以②必须放在①③之前
(5)澄清的石灰水 CO
2
【解析】 C与浓硫酸发生反应：C＋2HSO (浓) CO↑＋2SO ＋2HO。反应中的生成物有三种：
2 4 ===== 2 2 2
SO 、CO 、HO。在检验这三种产物时要避免相互干扰，如检验CO 时一般用澄清石灰水，而SO
2 2 2 2 2
也会使澄清的石灰水变浑浊，所以在检验CO 之前必须先除去SO ；同时，在气体通过水溶液后，
2 2
水蒸气会随之带出，所以必须在通过水溶液之前检验水的存在，由上分析可知装置的连接顺序是
④―→②―→①―→③。
10．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。
实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后
发现烧瓶中还有一定量的HSO 和Cu剩余。
2 4
请回答：
(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：__________________________________。(2)装置 E 中试管 D 内盛品红溶液，当 C 中气体收集满后，D 中有可能观察到的现象是
____________________________________________。
实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)____________。
装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的
作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是________________________________。
B中应放置的液体是________(填字母)。
A．饱和NaSO 溶液 B．酸性KMnO 溶液
2 3 4
C．浓溴水 D．饱和NaHSO 溶液
3
(3) 问 题 讨 论 ： 为 什 么 有 一 定 量 的 余 酸 还 未 能 使 Cu 完 全 溶 解 。 你 认 为 原 因 是
_____________________________。
足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。
A．Fe B．BaCl 溶液
2
C．Ag D．NaCO 溶液
2 3
(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，
请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是____________。
【答案】 (1)Cu＋2HSO (浓) CuSO ＋SO ↑＋2HO
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(2)品红溶液褪色 用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口 试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上
升 D
(3)随着HSO 的消耗，浓HSO 浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应 AD
2 4 2 4
(4)氧气 2Cu＋2HSO ＋O 2CuSO ＋2HO
2 4 2===== 4 2
【解析】 (1)Cu与浓HSO 反应需加热。(2)SO 能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简
2 4 2
单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，则SO ＋2NaOH===Na SO ＋HO。关闭K装置
2 2 3 2
内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO 反应，而
2
且要防止SO 的溶解。A项，NaSO ＋HO＋SO ===2NaHSO ；B项，KMnO 氧化SO ；C项，Br
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＋SO ＋2HO===2HBr＋HSO ；D项，SO 难溶于饱和NaHSO 溶液。应选D。(3)浓HSO 浓度降
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低，变为稀HSO ，Cu与稀HSO 不反应。检验余酸实质是检验H＋的存在。Fe＋2H＋===Fe2＋＋
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H↑，CO＋2H＋===H O＋CO↑，Fe和NaCO 溶液能证明H＋的存在；BaCl 溶液不能证明HSO 剩
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余，因为产物CuSO 也能电离出SO；Ag与H＋不反应，不能证明H＋的存在。故选AD。(4)根据题
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目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO 溶液，该氧化剂为O。
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