人教版高考化学一轮复习讲义第5章第20讲　硫酸　硫酸盐（2份打包，原卷版+教师版）

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考点一 硫酸及其工业制法
1．硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，稀释时放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2．浓硫酸的三大特性
3．硫酸的工业制法
(1)制备流程
完成相关反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案 ①4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2 S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2 ②2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3
(2)常考问题
①SO2进入催化反应室前净化、干燥的目的是混合气中除含有二氧化硫外，还含有多种杂质。这些杂质有的使催化剂中毒、失效，有的对反应设备有腐蚀作用，所以必须净化处理。
②工业生产SO2采用常压的原因：常压下SO2的转化率已经很大，高压下SO2转化率提高不多，但成本大大增加。
③用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水的原因：用水吸收SO3会产生大量酸雾。
1．浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO( )
2．少量胆矾加入浓硫酸中，蓝色晶体变白，体现浓硫酸的吸水性( )
3．用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上，滤纸变黑，体现浓硫酸的脱水性( )
4．将铜片加入盛有浓硫酸的试管中，加热铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，体现浓硫酸的强氧化性、酸性( )
5．将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色( )
6．一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体( )
7．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象是因为铜片发生了钝化( )
8．工业上可用稀硫酸洗去锅炉中的水垢( )
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7．× 8.×
一、浓H2SO4的特性及应用
1．下列有关硫酸的实验或用途中利用了硫酸的哪些性质？
(1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体：________________。
(2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3： __________________________。
(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸：____________________________________________。
(4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸：___________________________________________
________________________。
(5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2：_______________________________________________
________________________。
(6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO：HCOOHeq \(―――→,\s\up7(H2SO4浓))CO＋H2O：_____________________。
(7)浓硫酸与蔗糖制取“黑面包”的实验：___________________________________________
________________________。
答案 (1)浓硫酸的吸水性 (2)浓硫酸具有高沸点、难挥发性 (3)浓硫酸的强氧化性 (4)硫酸的强酸性 (5)浓硫酸的酸性、强氧化性 (6)浓硫酸的脱水性 (7)浓硫酸的脱水性、强氧化性
2．下列有机反应中都要使用硫酸。其中使用浓硫酸的是________(填序号，下同)，使用稀硫酸的是________。
(1)苯的硝化 (2)乙醇的消去
(3)乙醇与乙酸的酯化 (4)乙酸乙酯的水解
(5)糖类物质的水解 (6)蛋白质的水解
(7)油脂的水解
答案 (1)(2)(3) (4)(5)(6)(7)
二、浓硫酸与金属反应的实验探究
根据下列实验装置及现象解答3～4题：
3.下列说法正确的是( )
A．常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸，可用铜制容器盛放浓硫酸
B．②中铜丝或铁丝均有剩余时，产生气体的物质的量相等
C．依据②，可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO2
D．①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率
答案 C
解析 常温下铁遇冷浓硫酸发生钝化，可以用铁制容器盛放浓硫酸，故A错误；随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐降低，Cu与稀硫酸不反应，而Fe能与稀硫酸反应生成氢气，则②中铜丝或铁丝均有剩余时，产生气体的物质的量不可能相等，故B错误；②中在加热条件下，铜丝或铁丝逐渐溶解，产生大量气体，品红溶液褪色，说明反应中生成SO2，故C正确。
4．若实验②选用铁丝，发现铁丝完全溶解，并产生大量的气体X。该兴趣小组的同学猜测气体X的成分如下：
(1)甲同学认为气体X为SO2。
(2)乙同学认为气体X为H2。
(3)丙同学认为气体X为__________________________________________________________。
猜测含有H2的理由是___________________________________________________________。
答案 H2和SO2的混合气体 随着反应的进行，硫酸的浓度变小，铁与稀硫酸反应生成氢气
浓H2SO4与金属反应时“量变”引起的“质变”规律
(1)较活泼金属(如Zn)反应开始产生SO2，硫酸浓度变小后产生H2。
(2)不活泼金属(如Cu)反应开始产生SO2(加热)，硫酸浓度变小后，稀H2SO4不再与不活泼金属反应。
考点二 SOeq \\al(2－,4)的检验 硫的复杂含氧酸盐
1．常见的硫酸盐
2.SOeq \\al(2－,4)的检验
检验SOeq \\al(2－,4)的正确操作方法：被检液eq \(―――――――→,\s\up7(加足量稀盐酸酸化))取清液eq \(―――――→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq \\al(2－,4))。
先加稀盐酸的目的是排除COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)、Ag＋等离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O、SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
一、SOeq \\al(2－,4)检验实验方案设计
1．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A．Fe(NO3)2溶液eq \(―――――――――――――→,\s\up7(＋过量盐酸＋过量SO2＋BaCl2溶液))白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液eq \(―――――――――――→,\s\up7(＋过量盐酸＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀
C．无色溶液eq \(――――――――→,\s\up7(＋稀HNO3＋BaCl2溶液))白色沉淀
D．无色溶液eq \(――――→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq \(――――→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀
答案 C
解析 A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无明显现象，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
2．有一瓶Na2SO3溶液，试设计实验探究Na2SO3的氧化程度。
答案 取样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，过滤，然后向沉淀中滴入过量稀盐酸，若沉淀全部溶解，则Na2SO3未被氧化；若沉淀部分溶解，则Na2SO3部分被氧化；若沉淀一点也不溶解，则Na2SO3全部被氧化。
二、硫的复杂含氧酸盐的制备
3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题：
(1)b中反应的离子方程式为______________________________________________________，
c中试剂为__________________。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是________(写化学式)。
(3)d中的试剂为________。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有_________________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是____________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O(或HSOeq \\al(－,3)＋H＋===SO2↑＋H2O) Na2S和Na2CO3的混合溶液 (2)S (3)NaOH溶液(合理即可) (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
4．[2018·全国卷Ⅰ,27(1)(2)]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为____________(写化学式)溶液。
②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是________________________________。
答案 (1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液
解析 (2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。
5．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，可以用作染色工艺的还原剂，纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水，不溶于乙醇，在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。回答下列问题：
(1)Na2S2O4在潮湿空气中被氧化，生成的两种常见酸式盐是________(填化学式)。
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示：
①工业上常将锌块进行预处理得到锌粉-水悬浊液，其目的是___________________________。
②步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
③在步骤Ⅲ中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤，其优点是____________________________，
“后续处理”最终要加入少量的Na2CO3固体，其原因是_____________________________。
(3)目前，我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠，其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙醇水溶液中，然后通入SO2发生反应，有CO2气体放出，总反应的离子方程式是_________。
答案 (1)NaHSO3、NaHSO4 (2)①增大锌的表面积，加快化学反应速率 ②Zn＋2SO2===ZnS2O4 ③减少Na2S2O4的溶解损失，易于干燥 Na2CO3为碱性物质，保险粉在碱性介质中较稳定 (3)HCOO－＋OH－＋2SO2===S2Oeq \\al(2－,4)＋CO2＋H2O
解析 (1)Na2S2O4中S显＋3价，在潮湿空气中被氧化，S部分转化为＋4价，部分转化为＋6价，则生成的两种常见酸式盐为NaHSO3和NaHSO4。(2)③Na2S2O4固体易溶于水，不溶于乙醇，用乙醇洗涤，既可减少溶解损失，又易于干燥；Na2S2O4在碱性介质中较稳定，Na2CO3固体可提供碱性环境，增强保险粉的稳定性。
几种硫的复杂含氧酸盐
(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3) 俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水，溶于水后溶液呈碱性。它受热、遇酸易分解，其与酸反应的离子方程式：S2Oeq \\al(2－,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。它具有较强的还原性，可用作分析试剂及鞣革还原剂。
(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能溶于冷水，在热水中分解，不溶于乙醇。其水溶液有很强的还原性，在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5) 具有还原性，温度高于150 ℃易分解，在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂。
(4)过二硫酸钠(Na2S2O8)中S元素的化合价是＋6价，其阴离子S2Oeq \\al(2－,8)结构中含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有氧化性，是一种强氧化剂。
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2(2023·浙江1月选考，5B)( )
(2)浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化(2023·河北，10A)( )
(3)稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈(2019·江苏，3B)( )
(4)向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊(2019·全国卷Ⅱ,10C)( )
(5)用烧碱溶液吸收蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体：SO3＋2OH－===SOeq \\al(2－,4)＋H2O(2022·福建，8C)( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2．(2019·上海等级考试，12)证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是( )
A．硝酸钡，稀硫酸 B．稀盐酸，氯化钡
C．稀硫酸，氯化钡 D．稀硝酸，氯化钡
答案 B
3．(2022·广东，5)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是( )
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
答案 B
解析 铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
4．(2020·浙江7月选考，28Ⅱ)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有：烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答：
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是__________________________________。
(2)烧杯中出现白色沉淀的原因是___________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)浓硫酸吸水且放热，导致HCl挥发
(2)HCl气体会将H2SO4带出，与Ba(NO3)2作用生成BaSO4白色沉淀
课时精练
1．下列叙述或操作正确的是( )
A．浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸无氧化性
B．浓硫酸不慎沾到皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗
C．稀释浓硫酸时应将水沿着烧杯壁慢慢地注入盛有浓硫酸的烧杯中，并不断搅拌
D．浓硫酸与铜的反应中，浓硫酸不仅表现强氧化性，还表现酸性
答案 D
解析 浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸也有氧化性，如活泼金属和稀硫酸反应产生氢气，故A错误；浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再用水冲洗，最后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液，NaOH溶液有腐蚀性，不能用NaOH溶液冲洗，故B错误；稀释浓硫酸时应将浓硫酸注入水中，并不断搅拌，故C错误；浓硫酸与铜反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，浓硫酸表现强氧化性和酸性，故D正确。
2．(2024·武汉高三模拟)硫酸钙用途广泛，下列说法不正确的是( )
A．CaSO4·2H2O俗名：熟石膏
B．CaSO4属于强电解质
C．CaSO4中既含离子键又含共价键
D．石膏可用来调节水泥硬化速度
答案 A
解析 CaSO4·2H2O俗名：生石膏，A错误；CaSO4是盐，在水溶液中完全电离，属于强电解质，B正确；水泥具有水硬性，石膏可用来调节水泥硬化速度，D正确。
3．下列关于鉴别1 ml·L－1稀硫酸和98%的浓硫酸的叙述正确的是( )
A．常温下测定两溶液的导电能力，导电能力强的是浓硫酸
B．常温下可以用铜片鉴别两种溶液
C．常温下不能用铝片鉴别两种溶液
D．两溶液敞口在空气中放置一段时间后质量明显增大的是浓硫酸
答案 D
解析 稀硫酸中硫酸完全电离，离子浓度较大，浓硫酸几乎没有电离，因此常温下测定两溶液的导电能力，导电能力强的是稀硫酸，故A错误；常温下，铜与稀硫酸和浓硫酸均不反应，不能鉴别两种溶液，故B错误；常温下，铝片与稀硫酸反应能够产生气泡，铝遇浓硫酸发生钝化，可以鉴别两种溶液，故C错误；浓硫酸具有吸水性，两溶液敞口在空气中放置一段时间后质量明显增大的是浓硫酸，故D正确。
4.实验室用如图装置制备HCl气体。推压注射器活塞将浓盐酸慢慢注入浓硫酸中，可制备少量干燥HCl气体，其原理分析不正确的是( )
A．混合时放热使HCl溶解度减小
B．浓硫酸具有吸水性，吸收了盐酸中水分
C．浓盐酸具有挥发性，利于HCl气体逸出
D．浓盐酸中HCl以分子形式存在，利于HCl气体逸出
答案 D
解析 浓硫酸与浓盐酸混合过程中放出大量的热，温度升高使HCl溶解度减小，有利于HCl的逸出，故A正确；浓硫酸有吸水性，可以干燥氯化氢气体，故B正确；氯化氢是强电解质，浓盐酸中以H＋、Cl－形式存在，故D错误。
5．(2023·北京，7)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
答案 C
解析 浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子以水的组成比脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应：C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；浓硫酸与C反应生成的SO2能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确。
6．(2023·广州高三统考)我国科学家被遴选为“全球青年化学家元素周期表硫元素代言人”。某小组同学利用反应S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O进行如图所示的含硫物质的转化实验(夹持装置略)。下列说法正确的是( )
A．试管①中，浓硫酸体现了强氧化性和脱水性
B．试管②中，溶液褪色，体现＋4价硫元素的氧化性
C．试管③中，有淡黄色沉淀出现，体现－2价硫元素的还原性
D．烧杯中的反应为SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O
答案 C
解析 在试管①中发生反应：S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O，浓硫酸仅体现了强氧化性，A错误；试管②中酸性KMnO4溶液褪色，是由于SO2具有还原性，被酸性KMnO4溶液氧化，故体现＋4价硫元素的还原性，B错误；试管③中，SO2与Na2S在溶液中发生氧化还原反应产生S，S元素化合价由Na2S中的－2价升高至S单质中的0价，这体现－2价硫元素的还原性，C正确；在烧杯中SO2与NaOH溶液反应的化学方程式应为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，D错误。
7．(2023·山东济宁三模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品，将SO2通入Na2CO3和Na2S混合溶液中可制得Na2S2O3。其制备装置如图所示，下列说法错误的是( )
A．S2Oeq \\al(2－,3)的空间结构为四面体形
B．若用98%的浓硫酸，反应速率将降低
C．制备Na2S2O3的总方程式为Na2CO3＋4SO2＋2Na2S===3Na2S2O3＋CO2
D．为增大三颈烧瓶中加入原料的利用率，可通入过量SO2
答案 D
解析 98%的浓硫酸的主要成分是硫酸分子，溶液中氢离子浓度小，与亚硫酸钠固体的反应速率慢，故B正确；二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出的氢离子能与硫代硫酸钠溶液反应，导致产率降低，所以制备硫代硫酸钠时，不能通入过量的二氧化硫，故D错误。
8．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，工业上可用于纸浆漂白，该物质的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，在碱性介质中相对稳定。下列说法不正确的是( )
A．连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子，使Cr2Oeq \\al(2－,7)转化为Cr3＋
B．连二亚硫酸钠溶液敞口放置，可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3
C．连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理相同
D．在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性
答案 C
解析 连二亚硫酸钠的还原性比Na2SO3强，其水溶液能被空气中的氧气氧化，因此连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子，使Cr2Oeq \\al(2－,7)转化为Cr3＋，故A正确；连二亚硫酸钠溶液能被空气中的氧气氧化，所以敞口放置可能会发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3，故B正确；连二亚硫酸钠用于纸浆漂白的原理与ClO2的漂白原理不相同，因为前者具有还原性，后者具有强氧化性，故C错误；保险粉在碱性介质中相对稳定，在包装保存保险粉时加入少量Na2CO3固体，可以提高保险粉的稳定性，故D正确。
9．下列四支试管中分别盛有固体NaBr、NaCl、Na2SO3、Cu，分别向这四支试管中加入适量浓硫酸，部分现象如图所示：
下列判断正确的是( )
A．反应①和②的现象说明还原性：Br－>Cl－
B．浓硫酸与NaCl不反应，白雾是浓硫酸吸水所致
C．反应③的现象说明氧化性：浓硫酸>Na2SO3
D．反应④的现象除产生刺激性气味的气体外，溶液中还析出蓝色晶体
答案 A
解析 ①中有红棕色气体产生，此气体为Br2，浓硫酸作氧化剂把Br－氧化成Br2，②中有白雾，此白雾是浓硫酸与NaCl反应生成的HCl的小液滴，Cl－没有被氧化，说明Br－的还原性强于Cl－，故A正确、B错误；③中发生的反应为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，此反应不是氧化还原反应，故C错误；Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O，利用浓硫酸的吸水性，溶液中应析出白色固体，故D错误。
10．Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂，通常由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5，其流程如下：
下列说法正确的是( )
A．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B．Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时，均表现还原性
C．上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒
答案 C
解析 题述制备过程所涉及的物质中有两种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故A错误；SO2用作漂白剂时，未发生氧化还原反应，故B错误；根据题给流程图分析，流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换，否则得不到过饱和的NaHSO3溶液，故C正确。
11．某实验小组同学探究不同金属和浓硫酸的反应，向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片，加热，用生成的气体进行下表实验操作并记录实验现象。
已知：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(CuS为黑色固体)；H2S可燃。
下列说法不正确的是( )
A．加入铜片的实验中，使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2
B．加入铝片的实验中，燃烧现象能证明生成气体中一定含H2S
C．加入锌片的实验中，生成的气体一定是混合气体
D．金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
答案 B
解析 加入铜片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液和品红溶液褪色、不可燃，则气体具有还原性、漂白性，则气体是SO2，A正确；加入铝片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液褪色、能与CuSO4溶液反应产生黑色沉淀，则气体是H2S，硫化氢具有可燃性，但具有可燃性的气体不一定是硫化氢，B不正确；加入锌片的实验中，气体能使酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色，则气体含SO2，但SO2不可燃，而锌片与浓硫酸反应产生的气体具有可燃性，则还含有另一种气体，C正确。
12．将一定量的锌放入200 mL 18.4 ml·L－1浓硫酸中加热，充分反应后锌完全溶解，同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L，测得溶液c(H＋)＝0.2 ml·L－1，下列判断错误的是( )
A．气体X为SO2和H2的混合物
B．反应中共转移4 ml电子
C．气体X中SO2与H2的体积比为1∶4
D．反应中共消耗Zn 130 g
答案 C
解析 稀释至0.8 L时，c(H＋)＝0.2 ml·L－1，说明硫酸过量，反应的硫酸的物质的量为(0.2×18.4－0.8×0.1) ml＝3.6 ml，假设只生成SO2，发生的反应是Zn＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△)) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2的体积为(eq \f(3.6,2)×22.4) L＝40.32 L<44.8 L，说明除生成SO2外，还有氢气生成，A正确；设生成SO2的物质的量为x ml，则氢气的物质的量为(2－x) ml，生成SO2消耗的硫酸的物质的量为2x ml，生成氢气消耗的硫酸的物质的量为(2－x) ml，则根据A选项的分析，有2x＋2－x＝3.6，解得x＝1.6，氢气的物质的量为0.4 ml，转移电子的物质的量为(1.6×2＋0.4×2) ml＝4 ml，B正确；气体X中SO2与H2的体积比为4∶1，C错误；根据得失电子守恒，消耗的锌的质量为2 ml×65 g·ml－1＝130 g，D正确。
13．过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫做高硫酸钠，可用于废气处理及有害物质氧化降解。用过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体，同时还会放出氨气。某化学兴趣小组在实验室模拟制备Na2S2O8晶体(装置如图所示)。
已知：反应过程中发生的副反应为2NH3＋3Na2S2O8＋ 6NaOHeq \(=====,\s\up7(90 ℃))6Na2SO4＋6H2O＋N2。
(1)反应过程中持续通入N2目的是_____________________________________________。
(2)过二硫酸盐的性质及应用。
①过二硫酸可以看成是过氧化氢中的两个氢原子被硫酸(HSO3—OH)中的磺酸基(—SO3H)取代的产物。Na2S2O8溶于水中，会发生一定程度的水解，生成一种盐和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质，写出它们的化学式：_________________、_______________________。
②过二硫酸铵可用于检验废水中的Cr3＋是否超标，如果超标，溶液会变成橙色(Cr2Oeq \\al(2－,7)) ，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________。
答案 (1)将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出，减少副反应的发生
(2)①NaHSO4 H2O2 ②2Cr3＋＋3S2Oeq \\al(2－,8)＋7H2O===6SOeq \\al(2－,4)＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋14H＋
14．现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物)，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
Ⅰ.测定铁的质量分数
(1)检查上述装置气密性的一种方法：关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________，
则证明装置的气密性良好。
(2)称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________________________________________________________(写表达式)。
(3)装置C的作用：_____________________________________________________________。
(4)甲同学认为，依据此实验测得的数据计算合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中CO2、水蒸气进入E使b增大。你认为改进的方法是
_______________________________________________________________________________。
(5)乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因是____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
Ⅱ.探究浓硫酸的某些性质
(6)往A中滴加足量的浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(7)A中铁与足量浓硫酸发生反应的化学方程式是
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)把导管放入盛有水的水槽中，微热烧瓶，如果导管口有气泡产生，停止加热后导管中产生一段水柱 (2)eq \f(11a－3b,11a)×100% (3)除去CO2中的SO2并检验SO2是否除尽 (4)在E的后边再连接一个与E相同的装置 (5)反应产生的CO2气体未能完全排到E中，导致b偏低 (6)常温下，Fe被浓H2SO4钝化，碳与浓H2SO4不反应 (7)2Fe ＋ 6H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))Fe2(SO4)3 ＋ 3SO2↑ ＋ 6H2O
解析 (2)铁、碳在加热条件下与浓硫酸反应产生SO2和CO2，用品红溶液检验SO2，用足量酸性高锰酸钾溶液除去SO2，酸性KMnO4溶液颜色变浅但未完全褪色说明SO2已除尽；浓硫酸作干燥剂，碱石灰吸收产生的CO2，根据碳元素守恒，n(C)＝n(CO2)＝eq \f(b,44) ml，则铁的质量为(a－b×eq \f(12,44)) g＝eq \f(11a－3b,11) g，铁的质量分数为eq \f(11a－3b,11a)×100%。①
②
铜丝表面无明显现象；
铁丝表面迅速变黑，之后无明显现象
铜丝或铁丝逐渐溶解，产生大量气体，品红溶液褪色
名称
化学式
用途
重晶石
BaSO4
白色颜料、胃肠镜的内服药剂等
石膏
CaSO4·2H2O
医学、工业、建筑等使用的材料
胆矾
CuSO4·5H2O
媒染剂、杀虫剂、消毒剂、饲料添加剂和镀铜电解液等
明矾
KAl(SO4)2·12H2O
净水剂、灭火剂、膨化剂、药物等
实验操作
实验现象
铜
锌
铝
点燃
不燃烧
燃烧
燃烧
通入酸性KMnO4溶液
褪色
褪色
褪色
通入CuSO4溶液
无明显变化
无明显变化
出现黑色沉淀
通入品红溶液
褪色
褪色
不褪色