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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物第2课时学案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物第2课时学案，共10页。学案主要包含了学习目标，自主预习，效果检测，合作探究，核心归纳，典型例题，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.进一步了解稀硫酸的性质。
2.掌握浓硫酸的三大特性。
3.了解硫酸的工业制备。
【自主预习】
一、硫酸的工业应用及制备
1.主要应用
硫酸是一种重要的化工原料,可用于生产 、 、炸药、燃料和盐类等。
2.制备流程
二、硫酸的性质
1.稀硫酸的性质
硫酸是强酸,具有酸的通性
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性与脱水性
①实验探究
②比较
(2)强氧化性
①与金属Cu反应的实验探究
②与非金属C反应的化学方程式: 。
三、几种重要的硫酸盐
【答案】
一、1.化肥 农药
二、2.(1)①脱水性 ②气体、液体中的水分子
氢、氧元素按水的组成比 (2)①有气泡产生 逐渐变为无色 紫色石蕊溶液逐渐变为红色 溶液显蓝色 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
三、熟石膏 生石膏 绿矾 胆矾、蓝矾 重晶石 明矾
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)浓H2SO4有强氧化性,稀H2SO4完全没有氧化性。( )
(2)由于浓H2SO4具有脱水性,所以可用作干燥剂。( )
(3)稀硫酸不与铜反应,但把Cu片放在浓H2SO4中立即发生剧烈反应。( )
(4)在受热的情况下浓硫酸也能与铁、铝发生反应。( )
(5)浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体。( )
(6)常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性能使铁、铝钝化。( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.浓H2SO4的强氧化性体现在哪些方面?
【答案】①与不活泼金属反应,如Cu;②与非金属单质反应;③与还原性物质反应;④常温下使Fe、Al钝化等。
3.发烟硫酸、纯硫酸、浓硫酸、稀硫酸有何区别和联系?
【答案】将SO3气体溶解在浓硫酸中所形成的溶液称为发烟硫酸。发烟硫酸暴露在空气中时,挥发出的SO3气体和空气中的水蒸气形成硫酸的小液滴而发烟。发烟硫酸的脱水性、吸水性和氧化性都比浓硫酸更强。在硫酸工业上常用98.3%的硫酸来吸收SO3,得到发烟硫酸,再用92.3%的硫酸来稀释发烟硫酸,得到市售的98.3%的浓硫酸。
纯硫酸是无色油状液体,100%的纯硫酸几乎不导电。加热纯硫酸放出SO3直至酸的质量分数降低至98.3%,此时沸点为338 ℃,再继续加热,硫酸的浓度不变,所以不能用蒸发的方法得到无水硫酸。
市售的浓硫酸一般含有H2SO4的质量分数为96%~98%,密度为1.84 g·mL-1,浓度约为18 ml·L-1,具有强烈的吸水性、氧化性、脱水性,能使铁、铝钝化。
通常用来制取氢气的稀硫酸的浓度约为3~4 ml·L-1,具有酸的通性,无吸水性、脱水性,能和铁、铝剧烈反应放出H2。
【合作探究】
任务1： 硫酸的工业制备
情境导入 硫酸广泛用于各个工业部门,主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等,还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料,以及各种基本有机和无机化工产品。早期的硫酸工业都采用硝化法,设备生产强度低,产品浓度只有60%~76%。20世纪以来,硝化法逐渐被接触法所取代。生产硫酸的原料有硫黄、黄铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、黄铁矿和有色金属冶炼烟气是三种主要原料。
问题生成
1.接触法制硫酸需哪些原料?
【答案】黄铁矿或硫黄、空气、水等。
2.请表示出工业制硫酸的主要流程。
答案
3.接触法制硫酸主要经历哪三个生产阶段?
【答案】①二氧化硫的制取和净化(造气阶段);②SO2被氧化成SO3(接触氧化阶段);③三氧化硫的吸收和硫酸的生成(生成阶段)。
4.工业上制备硫酸,为什么要用98.3%的硫酸来吸收SO3,而不是用水?
【答案】因为用水作吸收剂时,容易形成酸雾并放出大量的热,吸收速率慢,不利于吸收SO3。
【核心归纳】
硫酸的工业制备
【典型例题】
【例1】工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料,采用接触法制备浓硫酸的原理如下:
下列说法中不正确的是( )。
A.用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红
B.净化SO2的目的是防止催化剂中毒降低活性
C.用水替代98.3%浓硫酸能提高吸收效率
D.制备硫酸的3个反应中有2个是氧化还原反应
【答案】C
【解析】A项,用盐酸溶解烧渣,可除去二氧化硅,再用氢氧化钠可分离铝元素和铁元素,灼烧氢氧化铁可制得铁红,正确;B项,二氧化硫中有砷等杂质,会使催化剂中毒降低活性,净化SO2可以防止催化剂中毒,正确;C项,三氧化硫与水反应会放出大量热量,用水直接吸收三氧化硫会形成“酸雾”,污染环境且吸收率低,错误;D项,黄铁矿(FeS2)与O2反应,SO2和O2反应,这2个反应是氧化还原反应,正确。
任务2 硫酸的性质
情境导入
你见过工厂里盛贮浓硫酸的大铁罐吗?某厂曾有电焊工人在焊补一个破损的酸罐时,不幸发生爆炸,以身殉职。事故的原因就在于:破损的酸罐中残存的浓硫酸被渗漏进罐体内的雨水稀释成稀硫酸,稀硫酸与铁罐反应生成氢气,氢气与空气混合成为爆鸣气,遇到焊补时的火焰发生爆炸。化学知识、安全生产不可等闲视之!那么,浓硫酸与稀硫酸相比,有哪些特殊的性质呢?
问题生成
1.写出实验室用锌与稀硫酸制取氢气的化学方程式。
【答案】Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。
2.如何将浓硫酸进行稀释?
【答案】浓硫酸溶于水放出大量的热,因此稀释浓硫酸时,应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
3.C、Cu分别与浓硫酸反应时,浓硫酸各表现出什么性质?
【答案】与碳反应时体现浓H2SO4的强氧化性;与Cu反应时体现浓H2SO4的酸性和强氧化性。
4.常温下,Fe、Al遇浓H2SO4发生钝化,是不是没有发生化学反应?
【答案】钝化不是没有发生化学反应,而是生成的致密氧化物薄膜阻止金属与浓硫酸继续反应。在加热条件下,Fe、Al与浓硫酸反应。
5.不能用浓H2SO4干燥的气体有哪些?
【答案】碱性气体:NH3等;还原性气体:H2S、HI、HBr等。
【核心归纳】
1.浓硫酸的主要性质
2.浓硫酸与稀硫酸的比较
【典型例题】
【例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表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H2
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥NH3、H2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,A项正确;浓硫酸具有强氧化性,与金属反应得不到氢气,B项错误;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,C项错误;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,D项错误。
【例3】某同学设想用如图所示的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( )。
【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会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的;B项,滤纸蘸上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项,浓硫酸滴到小试管内的水中,放出大量的热量,会使锥形瓶内压强增大,故U形管内液面会出现左低右高的现象;D项,因常温下铜片与浓硫酸不反应,所以无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。
【随堂检测】
1.硫酸工业的设备如图所示,硫元素的价态不发生变化的是( )。
A.沸腾炉B.接触室
C.吸收塔D.三个设备中都有变
【答案】C
【解析】A项,沸腾炉中发生黄铁矿的氧化反应;B项,接触室发生SO2的催化氧化反应;C项,吸收塔发生浓H2SO4吸收SO3的反应,没有化合价的变化;D项,吸收塔中硫元素的价态没有发生变化。
2.(双选)下列关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是( )。
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性
D.每1 ml Cu参加反应就有1 ml H2SO4被还原,同时生成1 ml SO2
【答案】CD
【解析】该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,分析反应前后元素化合价的变化可知,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性。该反应为氧化还原反应,在该反应中,每2 ml H2SO4参加反应只有1 ml H2SO4被还原。
3.下列有关浓H2SO4性质的叙述中,错误的是( )。
A.浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖炭化
B.在反应HCOOHCO↑+H2O中,浓H2SO4表现脱水性
C.在反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,浓H2SO4只表现氧化性
D.浓硫酸具有吸水性,因而能使CuSO4·5H2O转化为CuSO4
【答案】C
【解析】C项中浓硫酸既表现氧化性又表现酸性。
4.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置。请回答下列问题:
(1)按气流由左向右的流向,连接上述装置的正确顺序: 接 , 接 , 接 。(填各接口字母)
(2)装置乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中 ,丙中 。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 。
(4)写出甲中反应的化学方程式: 。
【答案】(1)A F E C D B
(2)出现白色沉淀 品红溶液未褪色
(3)吸收SO2
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前要除去SO2,SO2具有还原性,可以用酸性高锰酸钾溶液除去。为验证SO2是否除尽需要再通过品红溶液检验,所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B。实验操作
实验现象
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体
实验结论
浓硫酸具有
性质
吸水性
脱水性
原理
浓硫酸能够吸收
及固体中的结晶水
浓硫酸能把有机物中
脱去,剩余黑色的炭
区别
物质中含有H2O
物质中不含有H2O,含有氢元素和氧元素
应用
作干燥剂
—
实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面 ;
b试管中的溶液 ;
c试管中的 ;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,
实验结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式:
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
蓝色
配制波尔多液、镀铜液
BaSO4
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
白色
净水剂
三步骤
三原料
三设备
三反应原理
造气
S或FeS2
沸腾炉
4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3
接触氧化
O2
接触室
2SO2+O22SO3
SO3吸收
98.3%
浓H2SO4
吸收塔
SO3+H2OH2SO4
纯净的硫酸是无色黏稠状液体,沸点高,难挥发,密度大于水(98%的浓H2SO4,密度为1.84 g·cm-3),溶于水放出大量的热
吸水性
常用作
干燥剂
能干燥
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
不能
干燥
碱性气体,如NH3等
还原性气体,如H2S、HBr、HI等
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去,如蔗糖脱水炭化
强氧
化性
与活泼
金属反应
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,常温下浓硫酸使Fe、Al钝化
与不活泼
金属反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属
反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
物质
浓硫酸
稀硫酸
主要粒子
H2SO4分子
H+、SO42-
吸水性
有
无
脱水性
有
无
氧化性
强氧化性:H2SO4分子中+6价的S表现出来的
弱氧化性:H+与活泼金属反应生成H2,H+表现出来的
反应
加热时与绝大多数金属反应,但无H2生成;常温下使Fe、Al钝化
与Fe、Al等活泼金属反应生成H2
实验目的
实验装置
A
吸水性
B
脱水性
C
溶解放热
D
强氧化性
1.进一步了解稀硫酸的性质。
2.掌握浓硫酸的三大特性。
3.了解硫酸的工业制备。
【自主预习】
一、硫酸的工业应用及制备
1.主要应用
硫酸是一种重要的化工原料,可用于生产 、 、炸药、燃料和盐类等。
2.制备流程
二、硫酸的性质
1.稀硫酸的性质
硫酸是强酸,具有酸的通性
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性与脱水性
①实验探究
②比较
(2)强氧化性
①与金属Cu反应的实验探究
②与非金属C反应的化学方程式: 。
三、几种重要的硫酸盐
【答案】
一、1.化肥 农药
二、2.(1)①脱水性 ②气体、液体中的水分子
氢、氧元素按水的组成比 (2)①有气泡产生 逐渐变为无色 紫色石蕊溶液逐渐变为红色 溶液显蓝色 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
三、熟石膏 生石膏 绿矾 胆矾、蓝矾 重晶石 明矾
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)浓H2SO4有强氧化性,稀H2SO4完全没有氧化性。( )
(2)由于浓H2SO4具有脱水性,所以可用作干燥剂。( )
(3)稀硫酸不与铜反应,但把Cu片放在浓H2SO4中立即发生剧烈反应。( )
(4)在受热的情况下浓硫酸也能与铁、铝发生反应。( )
(5)浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体。( )
(6)常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性能使铁、铝钝化。( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.浓H2SO4的强氧化性体现在哪些方面?
【答案】①与不活泼金属反应,如Cu;②与非金属单质反应;③与还原性物质反应;④常温下使Fe、Al钝化等。
3.发烟硫酸、纯硫酸、浓硫酸、稀硫酸有何区别和联系?
【答案】将SO3气体溶解在浓硫酸中所形成的溶液称为发烟硫酸。发烟硫酸暴露在空气中时,挥发出的SO3气体和空气中的水蒸气形成硫酸的小液滴而发烟。发烟硫酸的脱水性、吸水性和氧化性都比浓硫酸更强。在硫酸工业上常用98.3%的硫酸来吸收SO3,得到发烟硫酸,再用92.3%的硫酸来稀释发烟硫酸,得到市售的98.3%的浓硫酸。
纯硫酸是无色油状液体,100%的纯硫酸几乎不导电。加热纯硫酸放出SO3直至酸的质量分数降低至98.3%,此时沸点为338 ℃,再继续加热,硫酸的浓度不变,所以不能用蒸发的方法得到无水硫酸。
市售的浓硫酸一般含有H2SO4的质量分数为96%~98%,密度为1.84 g·mL-1,浓度约为18 ml·L-1,具有强烈的吸水性、氧化性、脱水性,能使铁、铝钝化。
通常用来制取氢气的稀硫酸的浓度约为3~4 ml·L-1,具有酸的通性,无吸水性、脱水性,能和铁、铝剧烈反应放出H2。
【合作探究】
任务1： 硫酸的工业制备
情境导入 硫酸广泛用于各个工业部门,主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等,还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料,以及各种基本有机和无机化工产品。早期的硫酸工业都采用硝化法,设备生产强度低,产品浓度只有60%~76%。20世纪以来,硝化法逐渐被接触法所取代。生产硫酸的原料有硫黄、黄铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、黄铁矿和有色金属冶炼烟气是三种主要原料。
问题生成
1.接触法制硫酸需哪些原料?
【答案】黄铁矿或硫黄、空气、水等。
2.请表示出工业制硫酸的主要流程。
答案
3.接触法制硫酸主要经历哪三个生产阶段?
【答案】①二氧化硫的制取和净化(造气阶段);②SO2被氧化成SO3(接触氧化阶段);③三氧化硫的吸收和硫酸的生成(生成阶段)。
4.工业上制备硫酸,为什么要用98.3%的硫酸来吸收SO3,而不是用水?
【答案】因为用水作吸收剂时,容易形成酸雾并放出大量的热,吸收速率慢,不利于吸收SO3。
【核心归纳】
硫酸的工业制备
【典型例题】
【例1】工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料,采用接触法制备浓硫酸的原理如下:
下列说法中不正确的是( )。
A.用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红
B.净化SO2的目的是防止催化剂中毒降低活性
C.用水替代98.3%浓硫酸能提高吸收效率
D.制备硫酸的3个反应中有2个是氧化还原反应
【答案】C
【解析】A项,用盐酸溶解烧渣,可除去二氧化硅,再用氢氧化钠可分离铝元素和铁元素,灼烧氢氧化铁可制得铁红,正确;B项,二氧化硫中有砷等杂质,会使催化剂中毒降低活性,净化SO2可以防止催化剂中毒,正确;C项,三氧化硫与水反应会放出大量热量,用水直接吸收三氧化硫会形成“酸雾”,污染环境且吸收率低,错误;D项,黄铁矿(FeS2)与O2反应,SO2和O2反应,这2个反应是氧化还原反应,正确。
任务2 硫酸的性质
情境导入
你见过工厂里盛贮浓硫酸的大铁罐吗?某厂曾有电焊工人在焊补一个破损的酸罐时,不幸发生爆炸,以身殉职。事故的原因就在于:破损的酸罐中残存的浓硫酸被渗漏进罐体内的雨水稀释成稀硫酸,稀硫酸与铁罐反应生成氢气,氢气与空气混合成为爆鸣气,遇到焊补时的火焰发生爆炸。化学知识、安全生产不可等闲视之!那么,浓硫酸与稀硫酸相比,有哪些特殊的性质呢?
问题生成
1.写出实验室用锌与稀硫酸制取氢气的化学方程式。
【答案】Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。
2.如何将浓硫酸进行稀释?
【答案】浓硫酸溶于水放出大量的热,因此稀释浓硫酸时,应把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
3.C、Cu分别与浓硫酸反应时,浓硫酸各表现出什么性质?
【答案】与碳反应时体现浓H2SO4的强氧化性;与Cu反应时体现浓H2SO4的酸性和强氧化性。
4.常温下,Fe、Al遇浓H2SO4发生钝化,是不是没有发生化学反应?
【答案】钝化不是没有发生化学反应,而是生成的致密氧化物薄膜阻止金属与浓硫酸继续反应。在加热条件下,Fe、Al与浓硫酸反应。
5.不能用浓H2SO4干燥的气体有哪些?
【答案】碱性气体:NH3等;还原性气体:H2S、HI、HBr等。
【核心归纳】
1.浓硫酸的主要性质
2.浓硫酸与稀硫酸的比较
【典型例题】
【例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表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H2
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥NH3、H2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,A项正确;浓硫酸具有强氧化性,与金属反应得不到氢气,B项错误;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,C项错误;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,D项错误。
【例3】某同学设想用如图所示的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( )。
【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会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的;B项,滤纸蘸上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项,浓硫酸滴到小试管内的水中,放出大量的热量,会使锥形瓶内压强增大,故U形管内液面会出现左低右高的现象;D项,因常温下铜片与浓硫酸不反应,所以无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。
【随堂检测】
1.硫酸工业的设备如图所示,硫元素的价态不发生变化的是( )。
A.沸腾炉B.接触室
C.吸收塔D.三个设备中都有变
【答案】C
【解析】A项,沸腾炉中发生黄铁矿的氧化反应;B项,接触室发生SO2的催化氧化反应;C项,吸收塔发生浓H2SO4吸收SO3的反应,没有化合价的变化;D项,吸收塔中硫元素的价态没有发生变化。
2.(双选)下列关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是( )。
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性
D.每1 ml Cu参加反应就有1 ml H2SO4被还原,同时生成1 ml SO2
【答案】CD
【解析】该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,分析反应前后元素化合价的变化可知,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性。该反应为氧化还原反应,在该反应中,每2 ml H2SO4参加反应只有1 ml H2SO4被还原。
3.下列有关浓H2SO4性质的叙述中,错误的是( )。
A.浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖炭化
B.在反应HCOOHCO↑+H2O中,浓H2SO4表现脱水性
C.在反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,浓H2SO4只表现氧化性
D.浓硫酸具有吸水性,因而能使CuSO4·5H2O转化为CuSO4
【答案】C
【解析】C项中浓硫酸既表现氧化性又表现酸性。
4.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置。请回答下列问题:
(1)按气流由左向右的流向,连接上述装置的正确顺序: 接 , 接 , 接 。(填各接口字母)
(2)装置乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中 ,丙中 。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 。
(4)写出甲中反应的化学方程式: 。
【答案】(1)A F E C D B
(2)出现白色沉淀 品红溶液未褪色
(3)吸收SO2
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
【解析】(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前要除去SO2,SO2具有还原性,可以用酸性高锰酸钾溶液除去。为验证SO2是否除尽需要再通过品红溶液检验,所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B。实验操作
实验现象
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体
实验结论
浓硫酸具有
性质
吸水性
脱水性
原理
浓硫酸能够吸收
及固体中的结晶水
浓硫酸能把有机物中
脱去,剩余黑色的炭
区别
物质中含有H2O
物质中不含有H2O,含有氢元素和氧元素
应用
作干燥剂
—
实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面 ;
b试管中的溶液 ;
c试管中的 ;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,
实验结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式:
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
蓝色
配制波尔多液、镀铜液
BaSO4
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
白色
净水剂
三步骤
三原料
三设备
三反应原理
造气
S或FeS2
沸腾炉
4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3
接触氧化
O2
接触室
2SO2+O22SO3
SO3吸收
98.3%
浓H2SO4
吸收塔
SO3+H2OH2SO4
纯净的硫酸是无色黏稠状液体,沸点高,难挥发,密度大于水(98%的浓H2SO4,密度为1.84 g·cm-3),溶于水放出大量的热
吸水性
常用作
干燥剂
能干燥
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
不能
干燥
碱性气体,如NH3等
还原性气体,如H2S、HBr、HI等
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去,如蔗糖脱水炭化
强氧
化性
与活泼
金属反应
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,常温下浓硫酸使Fe、Al钝化
与不活泼
金属反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属
反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
物质
浓硫酸
稀硫酸
主要粒子
H2SO4分子
H+、SO42-
吸水性
有
无
脱水性
有
无
氧化性
强氧化性:H2SO4分子中+6价的S表现出来的
弱氧化性:H+与活泼金属反应生成H2,H+表现出来的
反应
加热时与绝大多数金属反应,但无H2生成;常温下使Fe、Al钝化
与Fe、Al等活泼金属反应生成H2
实验目的
实验装置
A
吸水性
B
脱水性
C
溶解放热
D
强氧化性
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