1.掌握硫酸的性質及硫酸根離子的檢驗。2.了解常見的硫酸鹽及多硫含氧酸鹽及它們在實驗探究及化工流程題中的應用。3.掌握硫及其化合物在價類二維圖中的應用。
硫酸、硫酸根離子的檢驗
1.硫酸的物理性質H2SO4是無色液體，能與水以任意比互溶，稀釋時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是 。2.硫酸是強電解質，寫出稀硫酸與下列物質反應的離子方程式：(1)鐵：_________________________；(2)MgO：__________________________；(3)Ba(OH)2：___________________________________________；(4)Na2SO3：____________________________；(5)BaCl2：________________________。
將濃H2SO4沿燒杯內壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
3.濃H2SO4的特性(1)填寫下表：
沾有濃H2SO4的濾紙變黑
銅片逐漸溶解，產生無色、有刺激性氣味的氣體
(2)分別寫出濃H2SO4與Cu、C反應的化學方程式：____________________________________________________________________________________。(3)常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4_________，可用鋁槽車裝運濃H2SO4。(4)分別寫出濃H2SO4與H2S、HI、FeSO4反應的化學方程式：______________________ _______________、____________________________________、____________________________________________。
H2S＋H2SO4(濃)=== S↓
2FeSO4＋2H2SO4(濃)
===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2O
先加稀鹽酸的目的是 ，再加BaCl2溶液，有白色沉淀產生。整個過程中可能發(fā)生反應的離子方程式：____________________________、_________________________、____________________、______________________。
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
1.濃硫酸具有強氧化性，所以濃硫酸不可用于干燥H2和CO(　　)2.用硫酸清洗鍋爐中的水垢(　　)3.用BaCl2溶液鑒別 (　　)4.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有 (　　)5.50 mL 18.4 ml·L－1的濃硫酸與足量的銅反應，可產生SO2物質的量為0.46 ml(　　)6.H2SO4是難揮發(fā)性強酸，H2S是揮發(fā)性弱酸，所以可用濃硫酸與FeS反應制取H2S氣體(　　)7.濃H2SO4與Cu、C的反應中，都體現(xiàn)了濃H2SO4的酸性和強氧化性(　　)8.在實驗室中，可用濃H2SO4分別與NaCl、NaBr、NaI反應制取HCl、HBr、HI氣體(　　)
一、濃H2SO4特性的實驗探究1.中學教材顯示“濃硫酸具有吸水性、脫水性、強氧化性，能使鐵鈍化”，但是并沒有指出濃硫酸的濃度，因此，某學習小組對“具有4個特性的濃硫酸的濃度范圍是多少？”進行了以下實驗探究。(1)濃硫酸的吸水性、脫水性、使鐵鈍化與濃度的關系①濃硫酸的吸水性：各取0.5 g膽礬于試管中，分別加入3 mL不同濃度的硫酸溶液。②濃硫酸的脫水性：各取一根火柴梗于試管中，分別加入3 mL不同濃度的硫酸溶液。③濃硫酸使鐵鈍化：各取長度約1 cm經過砂紙打磨過的鐵絲于試管中，分別加入3 mL不同濃度的硫酸溶液。
用化學方程式表示膽礬由“藍→白”的原因：_________________________________；當硫酸溶液的濃度______ ml·L－1時具有脫水性。
(2)濃硫酸的強氧化性與濃度的關系在試管a中分別加入1小塊銅片，再向試管a中分別加入2 mL不同濃度的硫酸溶液，用如圖所示的裝置進行實驗(夾持儀器已略去)。
①b裝置的作用是________。
②本實驗中證明濃硫酸具有強氧化性的實驗現(xiàn)象為________________________、________________。
③經過實驗得出結論：c(H2SO4)≥6 ml·L－1時，濃硫酸表現(xiàn)強氧化性。有同學預測，銅片與5 ml·L－1的硫酸溶液在長時間持續(xù)加熱時，仍然可能發(fā)生反應，該同學預測的理由是__________________________________________________。
長時間加熱時，部分水分蒸發(fā)，使硫酸溶液濃度增大
(3)綜合以上實驗結果，中學教材中同時具有吸水性、脫水性、強氧化性、能使鐵鈍化的濃硫酸的濃度為________ ml·L－1。
二、用“變化”思想理解金屬與濃H2SO4的反應2.某化學興趣小組的同學將一定量的鐵與濃硫酸加熱，發(fā)現(xiàn)鐵完全溶解，并產生大量的氣體X。該興趣小組同學欲通過實驗探究氣體X的成分。Ⅰ.提出假設(1)甲同學認為氣體X為SO2。(2)乙同學認為氣體X為H2。(3)丙同學認為氣體X為____________________。
H2和SO2的混合氣體
興趣小組的同學設計了如圖所示實驗裝置對氣體成分進行驗證，請按要求填寫表格。
根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，可知X的成分為_____________________。
Ⅲ.思考與討論(1)若混合氣體中含有H2，則生成H2的理論依據(jù)是________________________________________________________。(2)如果去掉裝置D，還能否根據(jù)F中的現(xiàn)象判斷得出結論？______(填“能”或“不能”)，原因是____________________________________________。
隨著反應的進行，硫酸的濃度變小，
鐵與稀硫酸反應生成氫氣
因為混合氣體中可能含水蒸氣，會干擾H2的檢驗
濃H2SO4與金屬反應時的“量變”引起的“質變”規(guī)律
(1)較活潑金屬(如Zn)，開始產生SO2，濃度變小后產生H2。(2)不活潑金屬(如Cu)，開始產生SO2(加熱)，濃度變小后，稀H2SO4不再與Cu反應。
3.有一瓶Na2SO3溶液，試設計實驗探究Na2SO3的氧化程度。
答案　取樣品溶液于試管中，加入過量BaCl2溶液，過濾，然后向沉淀中滴入過量稀鹽酸，若沉淀全部溶解，則Na2SO3未被氧化；若部分溶解，則部分被氧化；若一點也不溶解，則全部被氧化。
4.下列過程中，最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是
(二)?？嫉?種含硫化合物1.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)(1)與酸反應生成單質硫，放出SO2氣體，離子方程式：_______________________________。(2)Na2S2O3是中等強度的還原劑，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化劑氧化，反應的化學方程式分別為：①_____________________________，此反應用于定量測定碘。②Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反應在紡織和造紙工業(yè)上作脫氯劑。③5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。
2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI
2.過二硫酸鈉(Na2S2O8)過二硫酸鈉中S為 價，其陰離子 結構中含有1個過氧鍵(—O—O—)，性質與過氧化氫相似，具有氧化性。過二硫酸鈉不穩(wěn)定，受熱分解生成 、 和 。3.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)在空氣分析中常用來吸收空氣中的氧氣：2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3或Na2S2O4＋O2＋H2O===NaHSO3＋NaHSO4。4.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)成品為白色或微黃結晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置在空氣中易被氧化成硫酸鈉，與強酸接觸放出二氧化硫而生成相應的鹽類，加熱到150 ℃分解，通常用NaHSO3過飽和溶液結晶脫水制得，其化學方程式為___________________________。
一、常見硫酸鹽1.下列物質及名稱正確的是A.BaCO3∶重晶石B.NH4HCO3∶碳銨C.KAl(SO4)2·6H2O：明礬D.CaSO4·2H2O：熟石膏
2.《本草圖經》記載：“綠礬石五兩，形色似樸硝而綠色，取此一物，置于鐵板上，聚炭封之，囊袋吹令火熾，其礬即沸，流出色赤如融金汁者是真也。”其中“樸硝”的主要成分為Na2SO4·10H2O。下列有關敘述正確的是A.綠礬的化學式為CuSO4·5H2OB.綠礬需密封保存C.樸硝的水溶液顯酸性D.“吹令火熾”發(fā)生了非氧化還原反應
二、多硫含氧酸鹽的制備3.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用作分析試劑及鞣革還原劑。它受熱、遇酸易分解。工業(yè)上可用反應2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。實驗室模擬該工業(yè)過程的裝置如圖所示。
回答下列問題：(1)b中反應的離子方程式為_________________________________________________，c中試劑為_________________________。(2)反應開始后，c中先有渾濁產生，后又變澄清。此渾濁物是______(寫化學式)。
硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液
(3)d中的試劑為_____________________。
NaOH溶液(合理即可)
(4)實驗中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有_____________________________________________________(寫出兩條)。
控制反應溫度、調節(jié)酸的滴加速
率(或調節(jié)酸的濃度等)
(5)為了保證硫代硫酸鈉的產量，實驗中通入的SO2不能過量，原因是______________________________________。
基于價類二維圖理解硫及其化合物的轉化
(2022·鎮(zhèn)江市質檢)物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要角度。下圖所示是硫及其部分化合物的“價類二維圖”。
根據(jù)圖示回答下列問題：(1)X的化學式為_______，將X與SO2混合，可生成淡黃色固體，該反應的氧化產物與還原產物的質量之比為________。
(2)過量的Fe粉與一定量W濃溶液混合加熱反應，生成___________(填化學式)氣體。轉化①可由S粉與熱的W濃溶液反應實現(xiàn)，反應的化學方程式為___________________________________。
(3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，下列合理的是______(填字母)。A.Na2S＋SB.Na2SO3＋SC.Na2SO3＋Na2SO4D.SO2＋Na2SO3
(4)工業(yè)制硫酸中，轉化②是在________(填設備名稱)進行的。進行轉化③時，不用水而用98.3%的濃H2SO4吸收SO3，原因是___________________________________________________________________。(5)NaHSO4溶液顯強酸性，向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，則發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________________。
SO3溶于水轉化為H2SO4過程中放熱，產生
酸霧，會降低SO3的吸收效率
1.(2021·廣東1月適應性測試，14)推理是一種重要的能力。打開分液漏斗活塞，進行如圖所示的探究實驗，對實驗現(xiàn)象的預測及分析錯誤的是A.試管內CCl4層溶液褪色，說明Br2具有氧化性B.試管中的紅色花瓣褪色，說明SO2具有漂白性C.試管中產生大量氣泡，說明Na2SO3被氧化產生SO3
2.(2019·海南，2)我國古代典籍中有“石膽……淺碧色，燒之變白色者真”的記載，其中石膽是指A.CuSO4·5H2OB.FeSO4·7H2OC.ZnSO4·7H2OD.KAl(SO4)2·12H2O
3.(2020·浙江7月選考，28－Ⅱ)某興趣小組為驗證濃硫酸的性質進行實驗，如圖。實驗中觀察到的現(xiàn)象有：燒瓶內有白霧，燒杯中出現(xiàn)白色沉淀。請回答：(1)將濃硫酸和濃鹽酸混合可產生HCl氣體的原因是________________________________。
濃硫酸吸水且放熱，導致HCl揮發(fā)
(2)燒杯中出現(xiàn)白色沉淀的原因是__________________________________________________。
HCl氣體會將H2SO4
帶出，與Ba(NO3)2作用生成BaSO4
4.(2017·浙江11月選考，27)已知固體Na2SO3受熱易分解。實驗流程和結果如下：
氣體Y是一種純凈物，在標準狀況下的密度為1.518 g·L－1。請回答：(1)氣體Y分子的電子式為___________，白色沉淀的化學式為__________。(2)該流程中Na2SO3受熱分解的化學方程式：______________________________。
(3)另取固體X試樣和Na2SO3混合，加水溶解后與稀鹽酸反應，有淡黃色沉淀產生，寫出產生淡黃色沉淀的離子方程式：_________________________________(不考慮空氣的影響)。
1.硫是生物必需的營養(yǎng)元素之一，下列關于自然界中硫循環(huán)(如圖所示)說法正確的是A.含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進了硫的循環(huán)B.硫循環(huán)中硫的化合物均為無機物C.上述硫循環(huán)中硫元素均被氧化D.燒煤時加石灰石，可減少酸雨及溫室氣 體的排放
硫酸鹽和亞硫酸鹽等在含硫桿菌及好氧/厭氧菌作用下緩慢轉化成植物R1—S—R2，含硫桿菌及好氧/厭氧菌促進了硫的循環(huán)，故A正確；硫循環(huán)中硫的化合物有含硫的有機物，不全是無機物，故B錯誤；
含硫桿菌及好氧/厭氧菌將硫酸鹽、亞硫酸鹽中硫還原成R1—S—R2，硫循環(huán)中硫元素有時被氧化，有時被還原，故C錯誤；燒煤時加石灰石，可減少酸雨，但生成二氧化碳，會增加溫室氣體的排放，故D錯誤。
2.下列說法正確的是A.蘸有濃硫酸的玻璃棒接近濃氨水瓶口有白煙產生B.鈉、鋁、鐵、銅在空氣中都會氧化變質生成相應的金屬氧化物C.可直接向銅與濃硫酸反應后溶液中加入水來證明該反應有硫酸銅生成D.實驗室用乙醇和濃硫酸制乙烯、蔗糖遇濃硫酸炭化，兩過程中濃硫酸都表現(xiàn)出脫 水性
3.某同學設想用如圖裝置來驗證濃硫酸的某些性質，其中不能達到目的的是
B項中濾紙沾上濃硫酸后，很快會因脫水而變黑；C項中濃硫酸滴到小試管內的水中，放出的熱量會使錐形瓶內壓強增大，U形管內液面出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象；D項中因常溫下銅片與濃硫酸不反應，無法判斷濃硫酸是否表現(xiàn)出強氧化性。
A.用裝置甲進行銅和濃硫酸的反應B.用裝置乙收集二氧化硫并吸收尾氣C.用裝置丙稀釋反應后的混合液D.用裝置丁測定余酸的濃度
4.探究濃硫酸和銅的反應，下列裝置或操作正確的是
5.一定量的Cu粉與濃H2SO4 共熱產生SO2氣體的體積為2.24 L(標準狀況下)，則下列情況不可能的是A.加入Cu的質量為6.4 gB.加入的濃H2SO4中含溶質0.2 mlC.加入Cu的質量大于6.4 gD.加入濃H2SO4中含溶質多于0.2 ml
銅可能恰好反應完全也可能有剩余，A、C項正確。
6.同學們探究不同金屬和濃硫酸的反應，向三等份濃硫酸中分別加入大小相同的不同金屬片，加熱，用生成的氣體進行下表實驗操作并記錄實驗現(xiàn)象。
已知：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(CuS為黑色固體)；H2S可燃。
下列說法不正確的是A.加入銅片的實驗中，使酸性KMnO4溶液褪色的氣體是SO2B.加入鋁片的實驗中，燃燒現(xiàn)象能證明生成氣體中一定含H2SC.加入鋅片的實驗中，生成的氣體一定是混合氣體D.金屬與濃硫酸反應的還原產物與金屬活動性強弱有關
7.(2022·青島市高三模擬)硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法錯誤的是A.a與c、d、e都有可能反應生成bB.d溶液久置于空氣中會生成e，溶液的pH減小C.g與f之間也可能發(fā)生反應D.銅與e的濃溶液共熱產生的氣體通入BaCl2溶 液中，無明顯現(xiàn)象
C.取少量久置的Na2SO3樣品于試管中加水溶解，再加足量鹽酸酸化，然后加BaCl2 溶液，若加鹽酸時有氣體產生，加BaCl2溶液時有白色沉淀產生，說明Na2SO3樣品 已部分被氧化D.將某氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，該氣體一定是SO2
氧化性氣體如氯氣等都能使品紅溶液褪色，D錯誤。
9.某小組為驗證SO2的性質設計如圖所示的實驗裝置，下列說法錯誤的是A.一段時間后石蕊溶液和品紅溶液均褪色，說 明SO2有漂白性B.一段時間后酸性高錳酸鉀溶液、溴水褪色， 說明SO2有還原性C.一段時間后氫硫酸溶液中有淡黃色沉淀生 成，說明SO2有氧化性D.該裝置能體現(xiàn)實驗的微型化和綠色化
11.已知Na2S2O4(連二亞硫酸鈉)是一種重要的化學用品，不溶于乙醇，溶于氫氧化鈉溶液，遇少量水發(fā)生強烈反應，甚至會引發(fā)燃燒，下列與其相關性質的說法不正確的是A.Na2S2O4具有還原性，可用作抗氧化劑B.Na2S2O4應干燥密封保存在低溫處C.能在空氣中反應生成兩種新鹽：Na2S2O4＋O2＋H2O===NaHSO3＋NaHSO4，生成1 ml NaHSO4轉移2 ml電子D.鋅粉法是制備Na2S2O4的常用方法，原料為鋅粉懸濁液、二氧化硫和氫氧化鈉溶液， 反應中二氧化硫被還原
12.《環(huán)境科學》曾刊發(fā)我國科研部門采用零價鐵活化過硫酸鈉(Na2S2O8，其中S為＋6價)去除廢水中的正五價砷的研究成果，其反應機理模型如圖，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是
13.某研究小組同學為探究鋅與硫酸反應生成SO2、H2 的臨界濃度(濃硫酸能與鋅反應生成 SO2 的最低濃度)設計了如圖實驗 (加熱和夾持裝置已省略)。已知：鋅與濃硫酸開始時反應緩慢，可以適當加熱以加速其反應，當有大量氣泡生成時，該反應速率會明顯加快并伴有大量的熱放出。
Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑
(1)請寫出鋅與硫酸反應產生 SO2 的化學方程式：_________________________________________。
(2)在組裝儀器之后，加入試劑之前必須進行的操作是__________________。
(3)裝置中干燥管C的作用是__________。
(4)移動塑料棒，使鋅浸沒到硫酸中充分反應，反應結束后向D 裝置中加入足量的 H2O2 溶液，再加入足量的BaCl2溶液，充分反應后將所得沉淀過濾、洗滌、干燥、稱量得到固體質量為a g。①加入 H2O2 溶液發(fā)生反應的離子方程式是___________________________。
②濃硫酸與鋅反應的臨界濃度為___________ ml·L－1(用含a的計算式表示，忽略溶液體積變化)。
(5)導管A豎直部分較長，其作用是__________________。
反應過程中產生大量熱會使水分蒸發(fā)，造成硫酸的濃度變大。長直導管可以冷卻水蒸氣，使水回流，減小誤差。
(6)甲同學提出測定方案：將D中的溶液酸化后，利用標準酸性KMnO4 溶液測定原溶液中的 ，從而計算臨界濃度。乙同學認為相對于(4)中的測定方法，此方案會使測定結果偏高，你認為乙同學的理由是_________________________________________________________________________________________。
實驗過程中不能保證得到的 Na2SO3 溶液是否會被空氣中的氧氣氧化變質，造成滴定結果不準確
實驗過程中不能保證Na2SO3不被空氣中的O2氧化，造成消耗的高錳酸鉀偏少，測量的SO2的量偏小，導致最終得到的硫酸的臨界濃度偏高。
14.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗：實驗一 焦亞硫酸鈉的制取采用如圖裝置(實驗前已除盡裝置內的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應為Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。
Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(1)裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為_________________________________________。(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是_______。
(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為______(填字母)。

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