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第 2 课时 硫酸 不同价态含硫物质的转化
学业要求 核心素养对接
1.能列举、描述、辨识硫酸的重要物理性
质、化学性质及实验现象。 1.从氧化还原的角度分析浓硫酸的强氧
化性，以提高学生宏观辨识与微观探析
2.能从氧化还原的角度分析浓硫酸的强
的素养水平。
氧化性。
2.通过不同价态硫元素之间的转化的研
3.SO的检验。
究提高学生证据推理和模型认知水平。
4.了解不同价态硫元素之间的转化。
[知 识 梳 理]
知识点一 硫酸
硫酸安全警示牌
警示牌中为什么注明硫酸是腐蚀品，硫酸有什么样的性质，使用时需要注意什么
请完成下列知识点，你就会明白：
1．硫酸的物理性质
纯硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体，稀释时放出大量热。
2．稀硫酸——具有酸的通性
(1)电离方程式为H SO ===2H＋＋SO。
2 4
(2)硫酸具有酸的通性，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。
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，故常用做干燥剂。不能用于干燥碱性气体和还原性气体
(2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去，留下黑色的炭。
如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状固
体，并放出有刺激性气味的气体。生成的气体有H O、CO 、SO
2 2 2
(3)强氧化性
①与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。
实验操作
[实验5－3]
a.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止
实验说明
b．浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO ，以防止污染环境
2
a．试管中铜丝表面逐渐变黑色
b．试管中的品红溶液逐渐变为无色
实验现象
c．试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色
Cu与浓硫酸反应的化学方程式为
实验结论
Cu＋2H SO (浓)=====CuSO ＋SO ＋2H O
2 4 4 2 2
②常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化，故可用铁槽车运输浓H SO 。
2 4
③与非金属反应
加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为
C＋2H SO (浓)=====CO ＋2SO ＋2H O。
2 4 2 2 2
C与浓H SO 反应，体现了浓H SO 的强氧化性，Cu与浓H SO 反应，体现了浓
2 4 2 4 2 4
H SO 的酸性和强氧化性。
2 4
4．硫酸的工业流程
工业上一般以硫黄或其他含硫化物(如黄铁矿)的原料来制备硫酸。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。
知识点二 硫酸根离子的检验在实验室里，通常将溶液先加稀盐酸酸化，以排除CO、Ag＋等可能造成的干扰，
然后加入BaCl 溶液来检验SO的存在。
2
知识点三 不同价态含硫物质的转化
1．常见重要化合物
名称及化学式
石膏：CaSO ·2H O 熟石膏：2CaSO ·2H O
4 2 4 2
胆矾：CuSO ·5H O 黄铁矿：FeS 黄铜矿：CuFeS
4 2 2 2
芒硝：Na SO ·10H O
2 4 2
2．硫的常见化合价及代表物
化合价 代表物
－2价 H S 、S2－
2
0价 S
＋4价 SO 、H SO 、Na SO
2 2 3 2 3
＋6价 SO 、H SO 、Na SO
3 2 4 2 4
3.不同价态硫元素转化关系图
微判断
(1)一般把pH<5.6的雨水称为酸雨，酸雨中一般含有硝酸、硫酸等强酸( )
(2)在常温下，浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al发生钝化，说明常温下浓H SO 和浓
2 4
HNO 与Fe和Al都不反应( )
3
(3)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性( )
(4)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生钝化( )
(5)将浓H SO 滴到湿的蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓H SO 有脱水性、吸水
2 4 2 4
性和强氧化性( )
(6)浓H SO 具有强氧化性，SO 具有还原性，所以浓H SO 不能干燥SO ( )
2 4 2 2 4 2
(7)浓H SO 具有吸水性，所以浓H SO 可以干燥H 、CO、NH 、H S、HI、HBr等气
2 4 2 4 2 3 2体( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)×
微训练
用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是( )
A．分别取10 mL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CuSO ·5H O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
4 2
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
解析 硫酸浓度越大密度越大，故等体积的浓硫酸和稀硫酸相比，浓硫酸的质量
大于稀硫酸，A项正确。浓硫酸是黏稠的液体，流动性不如稀硫酸，B项正确。浓
硫酸有吸水性，能吸收结晶水合物中的结晶水，故胆矾投入浓硫酸会变为白色粉
末，投入稀硫酸中胆矾晶体溶解，C项正确。常温下浓硫酸使铝片钝化无气体放
出，铝片投入稀硫酸中有气体(氢气)放出，D项错误。
答案 D
微思考
1．浓硫酸如何稀释？
提示 浓硫酸稀释时放出大量的热，故浓硫酸稀释应将浓H SO 沿烧杯的内壁缓
2 4
缓注入H O中，并不断地搅拌。
2
2．实验室制CO ，用HCl与CaCO 反应，为什么不用H SO 与CaCO 反应？
2 3 2 4 3
提示 H SO 与CaCO 反应生成CaSO 微溶于水，覆盖在CaCO 表面，阻止反应
2 4 3 4 3
的进一步发生，而CaCl 溶于水，不存在这个问题。
2
学习任务1 浓H SO 的特性
2 4
情景：很多人使用硫酸的时候不小心，或者是不当的使用硫酸，再或者是不小心触碰到
了硫酸，那么就会造成很多的伤害，任何皮肤在接触了硫酸的时候都是很容易烧
伤的，如果把皮肤烧伤了，那么很有可能会伤害到皮肤，导致皮肤出现化脓的现
象，硫酸有腐蚀性。
(1)浓硫酸的急救措施有哪些呢？
提示 马上用大量的冷水冲洗。
(2)如果浓H SO 滴到蔗糖上，会出现什么现象？
2 4
提示 会使庶糖变黑，体现了脱水性。
(3)如果滴到蓝矾上呢？
提示 蓝矾变成白色粉末，体现了吸水性。
1．浓硫酸吸水性和脱水性的区别
→
|
→
二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子
2．浓硫酸强氧化性
(1)本质：浓硫酸具有强氧化性，是因为H SO 分子中＋6价的硫元素具有很强的
2 4
得电子能力。
(2)反应规律：
①Fe、Al的钝化，常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生
成一层致密的氧化物薄膜而出现钝化现象。过程中发生了氧化还原反应
②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO ，
2
硫酸变稀后，生成的气体为H 。
2
③与不活泼金属和非金属反应的规律
a．反应需要加热，否则不反应。
b．还原产物一般是SO ，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高
2
价态氧化物或含氧酸。
c．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。
d．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。
④与具有还原性的化合物反应，如与H S、HI、HBr、FeCl 等物质反应。
2 2
【例题1】 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H SO 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Na SO 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)。考虑与H＋反应的物质
A．Fe B．BaCl 溶液
2
C．Ag D．Na CO 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
__________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析 (1)Cu与浓H SO 反应需加热。(2)SO 能使品红溶液褪色，为防止环境污染
2 4 2
可用的简单方法是用浸有 NaOH 溶液的棉花团塞在试管口，则 SO ＋
2
2NaOH===Na SO ＋H O。关闭K，装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长
2 3 2
颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO 反应，而且要防止SO 的溶解。A项
2 2
Na SO ＋H O＋SO ===2NaHSO ；B 项，KMnO 氧化 SO ；C 项，Br ＋SO ＋
2 3 2 2 3 4 2 2 2
2H O===2HBr＋H SO ；D项，SO 难溶于饱和NaHSO 溶液。应选D。(3)浓H SO
2 2 4 2 3 2 4
浓度降低，变为稀H SO ，Cu与稀H SO 不反应。检验余酸实质是检验H＋的存在。
2 4 2 4
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H ↑，CO＋2H＋===H O＋CO ↑，Fe和Na CO 溶液能证明H
2 2 2 2 3
＋的存在；BaCl 溶液不能证明H SO 剩余，因为产物CuSO 也能电离出SO；Ag与
2 2 4 4
H＋不反应，不能证明H＋的存在。故选AD。(4)根据题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 。
4 2
答案 (1)Cu＋2H SO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2H O
2 4 4 2 2
(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H SO 的消耗，浓H SO 浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应 AD
2 4 2 4
(4)氧气 2Cu＋2H SO ＋O =====2CuSO ＋2H O
2 4 2 4 2
变式训练1 下列叙述正确的是( )
A．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、H S等气体
2
B．浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为 C＋2H SO (浓)=====CO ＋2SO ↑＋
2 4 2 2
2H O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
2
C．把足量铜粉投入到含2 mol H SO 的浓硫酸中，加热得到气体体积标准状况下
2 4为22.4 L
D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸与其不反应
解析 A项，浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干
燥具有还原性的气体和碱性气体(如NH )；B项，浓硫酸与S、C等非金属单质作
3
用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性；C项，Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度
逐渐降低，当反应到一定程度变为稀硫酸时，反应自行停止，故产生的SO 在标
2
况下不足22.4 L；D项是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化。
答案 A
学习任务2 SO离子检验的应用
下图是粗盐提纯的实验流程图：
1．上图中共涉及哪些实验方法？
提示 溶解、过滤和蒸发。
2．粗盐中除含有不溶性的泥沙外，还含有可溶性的CaCl 、MgCl 、硫酸钠，利用过
2 2
滤的方法提纯的粗盐是否纯净？
提示 不纯净，过滤能除去不溶性的杂质，但不能除去可溶性的杂质，故提纯后
的食盐中还含有可溶性的CaCl 、MgCl 、Na SO 。
2 2 2 4
3．在除去上述粗盐中可溶性杂质的过程中，是否考虑除杂试剂用量问题？除杂
试剂是否会引入新的杂质？
提示 除杂试剂应稍过量，这样才能使杂质离子完全变成沉淀，通过过滤除去，
但过量的除杂试剂又成为新的杂质。
4．如何判断食盐水中的SO已除净？
提示 静置，取少量上层清液于试管中加BaCl 溶液，无沉淀生成，则说明SO已
2
除净。
1．物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”(1)三个必须：
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽，且容易除去。
③除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)四个原则：
2．除去粗盐中可溶性杂质的原理
【例题2】 为了除去KCl固体中少量的MgCl 、MgSO ，可选用Ba(OH) 、HCl和
2 4 2
K CO 三种试剂，按下图步骤操作：
2 3
――→――→――→
――→――→――→
(1)写出三种试剂的化学式：
A________，B________，C________。
(2)① 加入过量 A 的目的是________________________，有关化学方程式为
________________________。
②加入过量 B 的目的是____________________________，有关化学方程式为
____________________________。
③加热煮沸目的是________________________。
(3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是________。
解析 要使杂质一一除去，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SO可用含Ba2＋的试剂
故选用Ba(OH) 。加入的过量Ba(OH) 中的Ba2＋可用K CO 除去，过量Ba(OH)
2 2 2 3 2中的OH－，以及过量K CO 中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去
2 3
HCl。
答案 (1)Ba(OH) K CO HCl
2 2 3
(2)①除尽MgCl 和MgSO MgCl ＋Ba(OH) ===BaCl ＋Mg(OH) ↓，MgSO ＋
2 4 2 2 2 2 4
Ba(OH) ===BaSO ↓＋Mg(OH) ↓
2 4 2
②除尽过量 Ba(OH) 和生成的 BaCl Ba(OH) ＋K CO ===BaCO ↓＋2KOH，
2 2 2 2 3 3
BaCl ＋K CO ===BaCO ↓＋2KCl
2 2 3 3
③使HCl挥发
(3)过滤 蒸发
变式训练2 为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO和泥沙，可将粗盐溶于水，然后
进行下列五项操作：①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量
Na CO 溶液 ⑤加过量BaCl 溶液，正确的操作顺序是( )
2 3 2
A．①④②⑤③ B．④①②⑤③
C．②④⑤①③ D．⑤②④①③
解析 首先要明确除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，可分别加入Na CO 溶液、
2 3
NaOH溶液和BaCl 溶液，且三种溶液均过量，才能使杂质离子分别变成CaCO 、
2 3
Mg(OH) 、BaSO 沉淀，过量的BaCl 溶液只能用Na CO 溶液除去，故要先加入
2 4 2 2 3
BaCl 溶液，再加入Na CO 溶液，才能保证不引入新杂质Ba2＋，而多余的NaOH
2 2 3
和Na CO 只需要在过滤后再加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要
2 3
在过滤前加入就可除去Mg2＋，故D项正确。
答案 D
学习任务3 (核心素养)制取H SO 的工业流程及H SO 性质应用
2 4 2 4
一、知识要点
第一步：制取SO
2
S＋O =====SO 或4FeS ＋11O =====2Fe O ＋8SO
2 2 2 2 2 3 2
第二步：制取SO
3
2SO ＋O 2SO
2 2 3
第三步：吸收SO (用98%的浓H SO 吸收)
3 2 4
SO ＋H O===H SO 若用水吸收易形成酸雾
3 2 2 4
二、核心素养工业流程⇒提高学生的实验探究与创新意识
【素养解题】
[典例示范] 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――→H SO
2 4
途径②：S――→SO ――→SO ――→H SO
2 3 2 4
途径③：FeS ――→SO ――→SO ――→H SO
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②、③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①、②、③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②、③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
[解题思路]
读题干 三种途径，不正确
A项，(浓)HNO 强氧化性
3
B项，增大O 浓度降低成本
2
抽信息
C项，1 mol S转移6 mol e－
D项，绿色化学
注意点 硫元素的价态变化
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②、③的第二步反应为可逆反应，通过增大O 的浓度
2
细分析 来提高二氧化硫的转化率，降低成本，B项正确；由途径①、②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
2 4
移7.5 mol e－，C项错误。
得答案 C
三、对点训练
1．下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法，不正确的是（双选）( )
A．浓硫酸稀硫酸都有脱水性
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
解析 稀H SO 也有氧化性，能氧化活泼金属，本身被还原成H 。
2 4 2
答案 AB
2．下列现象或事实不能用同一原理解释的是( )
A．SO 和CO 都能使澄清石水变浑浊
2 2
B．硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质
C．常温下铁和铂都不溶于浓硫酸
D．SO 和Na SO 溶液都能使氯水褪色
2 2 3
解析 SO 和CO 都能与Ca(OH) 生成难溶或微溶于水的沉淀；A不选；硫化钠及
2 2 2
亚硫酸钠都具有还原性，易被空气中的氧气氧化而变质，B不选；常温下铁遇浓
硫酸，发生钝化；铂的活泼性较弱，不与浓硫酸反应，不能用同一原理解释，C可
选；SO 和Na SO 都具有还原性，都能与氯水发生氧化还原反应使氯水褪色，D
2 2 3
不选。
答案 C
3．将SO 通入BaCl 溶液至饱和，未见沉淀生成，继续通入另一种气体，仍无沉淀
2 2
则通入的气体可能是( )
A．CO B．NH
2 3
C．SO D．Cl
3 2
解析 NH 、SO 、Cl 分别与溶有SO 的水溶液反应生成(NH ) SO 和H SO ，再与
3 3 2 2 4 2 3 2 4
BaCl 溶液反应生成白色沉淀；而 CO 不能与溶有 SO 的水溶液反应，也不与
2 2 2
BaCl 溶液反应，无沉淀生成。
2
答案 A
4．将浓H SO 表现的性质填入括号内。
2 4
A．酸性 B．强氧化性
C．脱水性 D．吸水性
(1)用磷矿粉[主要成分Ca (PO ) ]和硫酸反应制磷酸( )
3 4 2
(2)热的浓硫酸与铜片反应 ( )
(3)浓H SO 不能干燥NH 、H S、HI等气体( )
2 4 3 2
(4)浓H SO 能吸收H 或SO 气体中的水分( )
2 4 2 2
(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑( )解析 硫酸与Ca (PO ) 反应制磷酸利用了硫酸的强酸性；热的浓硫酸与Cu片反
3 4 2
应生成CuSO 和SO ，表现了浓硫酸的强氧化性和酸性；NH 为碱性气体，不能用
4 2 3
浓H SO 干燥，H S、HI为还原性气体，浓H SO 氧化这两种气体；浓H SO 可用
2 4 2 2 4 2 4
来干燥气体，表现了其吸水性；浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸变红，表现其酸性，
后变黑，表现其脱水性。
答案 (1)A (2)AB (3)AB (4)D (5)AC
[学 考 练]
1．根据硫元素的化合价判断下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是( )
A．Na S B．S
2
C．SO D．H SO
2 2 4
解析 处于最低价态的元素，无氧化性。
答案 A
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( )
①红热的木炭 ② H S 气体 ③ Cu ④ FeO ⑤ NH ⑥使木材碳化
2 3
⑦CuSO ·5H O ⑧对铁、铝的钝化
4 2
A．③④ B．①②⑤⑧
C．①②③④⑦ D．以上答案均不正确
解析 与木炭、H S反应及Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH 反
2 3
应时只表现酸性，⑥是浓硫酸的脱水性；⑦是吸水性。③和④符合题意。
答案 A4．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．H SO 与Cu反应
2 4
C．二氧化硫通入澄清石灰水
D．硫酸中加入锌粉
解析 A项中无论硫蒸气量如何，只发生反应：Fe＋S=====FeS；B项中浓H SO
2 4
时产生 SO ，稀 H SO 时不反应；C 项中若 SO 少量，发生反应：SO ＋
2 2 4 2 2
Ca(OH) ===CaSO ↓ ＋ H O ， 若 SO 足 量 ， 发 生 反 应 ： 2SO ＋
2 3 2 2 2
Ca(OH) ===Ca(HSO ) ；D项中若为稀H SO ，发生反应：Zn＋H SO ===ZnSO ＋
2 3 2 2 4 2 4 4
H ↑，若为浓H SO ，发生反应：Zn＋2H SO (浓)=====ZnSO ＋SO ↑＋2H O，故
2 2 4 2 4 4 2 2
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H SO 氧化成CO ，下列说法正确的是（双选）( )
2 4 2
A．按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B
B．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO
2
C．丙中品红溶液不褪色，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO
2
D．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO 生成
2
解析 检验木炭与热浓硫酸反应的生成物中含有CO ，需排除SO 的干扰，再通
2 2
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KMnO 溶液除去
4
SO 时还应再通入品红溶液不褪色，检验确认不含SO ，否则结论不可靠，B、D均
2 2
不正确。
答案 AC
6．为了检验某溶液中是否含有SO，下列操作最合理的是( )
A．先用盐酸酸化，再加BaCl 溶液
2B．先用硝酸酸化，再加BaCl 溶液
2
C．加入用硝酸酸化的BaCl 溶液
2
D．先用盐酸酸化，再加Ba(NO ) 溶液
3 2
解析 检验SO时常用Ba2＋，但是需要排除CO和SO的影响，CO可以通过将溶
液酸化排除影响，SO也可以通过将溶液酸化排除影响，但要注意不能用硝酸等
强氧化性酸，防止SO被氧化成SO，所以通常先用盐酸酸化溶液，排除CO、SO、
Ag＋等的影响以后，再用BaCl 溶液检验SO。
2
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
向某溶液中先加入盐酸酸化，再加BaCl 溶液，
A 2 该溶液中一定含有SO
有白色沉淀生成
向某溶液中加入盐酸，将生成的气体通入品红
B 该溶液一定含有SO
溶液中，品红溶液褪色
C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是SO
2
将SO 通入Na CO 溶液中，将生成的气体，先
2 2 3
D 通入足量的酸性KMnO 溶液，再通入澄清石灰 说明酸性H SO >H CO
4 2 3 2 3
水中有浑浊
解析 A项，先用盐酸酸化，排除了CO、SO、Ag+等干扰；B项，该溶液中可能含
有HSO；C项，该气体可能是Cl 、O 等。
2 3
答案 AD
8．SO 被认为是造成大气污染的“首犯”。大气中的SO 主要来源于化石燃料(煤
2 2
石油)的燃烧。下列与SO 污染有关的是( )
2
①酸雨现象 ②伦敦“毒雾”事件 ③洛杉矶“光化学烟雾”事件 ④温室效
应
A．①③ B．②④
C．①② D．③④
解析 SO 在空气中遇水蒸气和O 形成亚硫酸、硫酸，随雨水降落到地面，形成
2 2
“酸雨”。1952年12月5日到8日，伦敦上空出现的“毒雾”4天内导致4 000人
死亡，事件过后的两个月内还陆续有8 000人死亡。这种“毒雾”就是工厂排出
的SO 气体引起的。SO 气体主要可引发气管炎、冠心病、肺结核等。洛杉矶“光
2 2
化学烟雾”是由汽车排放的尾气(含碳氢化合物和氮氧化物)造成的。“温室效应”是由CO 等引起的。故正确答案为C项。
2
答案 C
9．下列因果关系不正确的是( )
选项 原因 结果
A 植树造林 温室效应
B SO 和NO 大量排放 酸雨
2 2
C 汽车尾气的排放 光化学烟雾
含氮、磷等元素的生活废水的大量排
D 赤潮
放
解析 A项，温室效应是CO 的大量排放导致的，植树造林可降低空气中CO 的
2 2
浓度，缓解温室效应；B项，SO 和NO 等酸性气体的大量排放，会导致酸雨；C项，
2 2
汽车尾气中含氮氧化合物、碳氢化合物，可引起光化学烟雾；D项，氮、磷等营养
元素可使水体富营养化，引起赤潮。
答案 A
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Na S O ，从氧化还原角度分析，合理的是________(填序号)。
2 2 3
a．Na S＋S b．Na SO ＋S
2 2 3
c．Na SO ＋Na SO d．SO ＋Na SO
2 3 2 4 2 2 4
(4)将X与SO 混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之
2
比为________。
解析 X为气态氢化物H S，Y为硫元素＋4价的氧化物SO ，Z为硫元素＋4价
2 2的盐，可以为Na SO ，W为＋6价的含氧酸H SO 。(1)由上述分析可知Y为二氧
2 3 2 4
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：Cu＋2H SO (浓)=====CuSO ＋
2 4 4
2H O＋SO ↑。(3)Na S O 中S为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元
2 2 2 2 3
素化合价必须分别大于2和小于2，a中S化合价都小于2，c、d中S的化合价都
大于2，b符合题意。(4)将X即H S与SO 混合，可生成淡黄色固体，发生反应：
2 2
2H S＋SO ===3S↓＋2H O，反应中H S做还原剂，SO 做氧化剂，则该反应的氧
2 2 2 2 2
化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
答案 (1)SO 品红溶液
2
(2)Cu＋2H SO (浓)=====CuSO ＋2H O＋SO ↑
2 4 4 2 2
(3)b (4)1∶2
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 Fe O 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
2 3
集到1.68 L H (标准状况)，同时，Fe和Fe O 均无剩余，为了中和过量的硫酸，且
2 2 3
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和氧气反应生成CuO：2Cu＋O =====2CuO，CuO和稀
2
硫酸反应方程式为CuO＋H SO ===CuSO ＋H O；浓硫酸和铜反应方程式为：Cu
2 4 4 2
＋2H SO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2H O，生成等量的硫酸铜时需要浓硫酸较
2 4 4 2 2
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：Fe O ＋3H SO ===Fe (SO ) ＋
2 3 2 4 2 4 3
3H O 、 Fe ＋ H SO ===FeSO ＋ H ↑ 、 Fe (SO ) ＋ Fe===3FeSO 、 FeSO ＋
2 2 4 4 2 2 4 3 4 4
2NaOH===Fe(OH) ↓＋Na SO 、2NaOH＋H SO ===Na SO ＋2H O，最终溶液中
2 2 4 2 4 2 4 2
的溶质是Na SO ，由原子守恒得n(NaOH)＝n(Na SO )＝n(H SO )，则c(H SO )＝
2 4 2 4 2 4 2 4
＝＝2 mol·L－1。
答案 (1)2Cu＋O =====2CuO、CuO＋H SO ===CuSO ＋H O 生成等量的硫酸
2 2 4 4 2
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－1
[能 力 练]
12．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H SO 反应的产物进行两种推测，而后设计装置进行验证。
2 4
设计时既要验证有无SO 生成，又要验证有无H 生成。验证SO ，可用品红溶液，
2 2 2
验证H 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，
2
同时必须注意验证H 时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气
2
对氢气检验的干扰。
答案 (1)Zn＋2H SO (浓)=====ZnSO ＋SO ↑＋2H O
2 4 4 2 2
(2)当Zn与浓H SO 反应时，浓H SO 浓度逐渐变稀，Zn与稀H SO 反应可产生
2 4 2 4 2 4
H
2
(3)检查装置的气密性
(4)品红溶液 检验SO 浓H SO 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气
2 2 4
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
H O，会干扰H 的检验
2 2
13．SO 是常见的大气污染物，燃煤是产生SO 的主要原因。工业上有多种方法可
2 2
以减少SO 的排放。
2
(1)往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO 转化成硫酸钙。该反应的
2
化学方程式是____________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)可用多种溶液做燃煤烟气中SO 的吸收液。
2
①分别用等物质的量浓度的Na SO 溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质
2 3
的 量 NaHSO 时 ， 两 种 吸 收 液 体 积 比 V(Na SO )∶V(NaOH) ＝
3 2 3
________________________________________________________________。②NaOH溶液吸收了足量的SO 后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰
2
水溶液充分反应后过滤，使 NaOH 溶液再生，再生过程的离子方程式是
______________________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)甲同学认为BaCl 溶液可以做SO 的吸收液。为此甲同学设计如下实验(夹持装
2 2
置和加热装置略，气密性已检验)：
已知：Na SO (固体)＋ H SO (浓)=====Na SO ＋SO ↑＋H O反应开始后，A中
2 3 2 4 2 4 2 2
Na SO 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
2 3
沉淀是SO 与BaCl 溶液反应生成的BaSO ，所以BaCl 溶液可做SO 吸收液。
2 2 3 2 2
乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO ，产生BaSO 的原因是
4 4
① A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCl 溶液反应生成BaSO 沉淀
2 4
②_________________________________________________________________。
为证明SO 与BaCl 溶液不能得到BaSO 沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了
2 2 3
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Na SO 固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了
2 3
有气泡外，未见其他现象；D中红色褪去。
③ 试 管 B 中 试 剂 是 ________ 溶 液 ； 滴 加 浓 硫 酸 之 前 的 操 作 是
___________________
___________________________________________________________。
④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2CaCO ＋2SO ＋O =====2CaSO ＋
3 2 2 4
2CO 。(2)① 假设生成的 NaHSO 物质的量都为 2 mol，Na SO ＋SO ＋
2 3 2 3 2
H O===2NaHSO ，吸收的二氧化硫的物质的量为1 mol，需1 mol Na SO ；NaOH
2 3 2 3
＋SO ===NaHSO ，吸收的二氧化硫的物质的量为2 mol，需2 mol NaOH，假设
2 3
Na SO 溶液和NaOH溶液的物质的量浓度都为 c mol·L－1，两种吸收液体积比
2 3
V(Na SO )∶V(NaOH)＝∶＝1∶2。②NaOH溶液吸收了足量的SO 发生反应：
2 3 2
NaOH＋SO ===NaHSO ，与一定量的石灰水溶液充分反应 NaHSO ＋
2 3 3
Ca(OH) ===CaSO ↓＋NaOH＋H O，离子反应为Ca2＋＋OH－＋HSO===CaSO ↓
2 3 2 3
＋H O，使NaOH溶液再生。(3)②二氧化硫具有还原性，易被氧气氧化成三氧化
2
硫，三氧化硫与水反应生成硫酸，与BaCl 溶液反应，H SO ＋BaCl ===BaSO ↓
2 2 4 2 4
＋2HCl。③滴加浓硫酸之前打开弹簧夹，通入N ，排出装置中的氧气，然后滴加
2
浓硫酸，Na SO ＋H SO (浓)===Na SO ＋SO ↑＋H O，A中产生的白雾是浓硫酸
2 3 2 4 2 4 2 2
的酸雾，所以B中的试剂是饱和NaHSO 溶液，除去白雾。④通过甲、乙两位同学
3
的实验，得出的结论是SO 与BaCl 溶液不能得到BaSO 沉淀；不能用BaCl 溶液
2 2 3 2
做吸收SO 的吸收液。
2
答案 (1)2CaCO ＋2SO ＋O =====2CaSO ＋2CO
3 2 2 4 2
(2)① 1∶2 ② Ca2＋＋OH－＋HSO===CaSO ↓＋H O
3 2
(3)②A 中产生的 SO 与装置内空气中的 O 进入 B 中与 BaCl 溶液反应生成
2 2 2
BaSO 沉淀
4
③饱和NaHSO 打开弹簧夹，通入N ，一段时间后关闭弹簧夹
3 2
④ SO 与BaCl 溶液不能得到BaSO 沉淀；不能用BaCl 溶液做吸收SO 的吸收
2 2 3 2 2
液
