高考化学复习考点硫酸的性质、硫酸根离子的检验

考点 40 硫酸的性质、硫酸根离子的检验
聚焦与凝萃
1．了解硫酸的物理性质和用途； 2．掌握浓硫酸的特性：脱水性、吸水性和强氧化性；
3．掌握硫酸根离子的检验方法。

解读与打通
常规考点
一、硫酸
1．物理性质：
H2SO4 是无色粘稠的油状液体，沸点约位338℃——难挥发酸（高沸点酸），密度是
1.84g·cm-3
（高密度酸），跟水任意比互溶，溶解放出大量热能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。

2．浓 H2SO4 的特性
（ 1）吸水性：浓硫酸能吸收气体、液体中的水分子，以及固体中的结晶水，形成硫酸的水合物，H2SO4 +
nH2O=H2SO4?nH2O。

可用于干燥 O2、H2、N2、Cl2、CO2、 SO2等气体，不能干燥碱性气体（如
NH3）、
还原性气体（如 H2S、 HI）
（ 2）脱水性：浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢元素和氧元素。

如：把浓硫酸加入蔗糖中。

现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体。

原因：浓硫酸能将蔗糖 C12H22O11中的 H和 O按原子个数比 2︰1 脱去形成水，使蔗糖生成炭。

（ 3）强氧化性：
①与金属单质反应
Cu＋2H2SO4（浓）==△===CuSO4＋SO2↑＋ 2H2O 常温下，浓硫酸可用铁槽车或铝槽车运输，这是因为常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做——钝化。

②与非金属单质反应
△
C＋2H2SO4（浓）=====CO2↑＋ 2SO2↑＋ 2H2O
4．用途
隐性考点
1
2质
较稀的 H2SO4（ aq）使甲基橙显橙色（ pH>4.4 时），使紫色石蕊试液显紫色（ pH>5.0 时）。

（2）与活泼金属反应生成盐和氢气
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）跟碱性氧化物反应生成盐和水
Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O
CuO+H2SO4=CuSO4 +H2O
（4）跟盐反应生成新酸和新盐 BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
NaHCO3+H2SO4=NaHSO4+H2O+CO2↑
（5）中和反应
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
NaOH+2HSO4=NaHSO4+H2O
3．硫酸盐
（1）硫酸铜：无水硫酸铜是一种白色固体，能溶于水生成蓝色溶液。

带 5 个分子结晶水的
硫酸铜（ CuSO4·5H2O）呈蓝色，俗称胆矾或蓝矾。

胆矾受热又能失去结晶水，成为白色的硫酸铜。

硫酸铜常用作杀菌剂，工业上用来精炼铜、镀铜等。

（ 2）硫酸钙：白色固体，带两个分子结晶水的硫酸钙叫石膏（CaSO4·2H2O）。

石膏在自然
界以石膏矿大量存在。

给石膏加热到 150℃ ~170℃时，石膏就失去所含大部分结晶水生成熟石膏（ 2CaSO4·H2O）。

主要用途是作石膏绷带、调节水泥硬化速度等。

（ 3）硫酸锌：带 7 个分子结晶水的硫酸锌（ ZnSO4·7H2O），是无色的晶体，俗称皓矾。

主要用途是制白色颜料，用作收敛剂、防腐剂、媒染剂等。

（ 4）硫酸钡：天然硫酸钡叫重晶石。

硫酸钡可作白色颜料或制造其他钡盐。

因为BaSO4既
不溶于水，也不溶于酸，且不易被 X射线透过，所以医疗上常用 BaSO4作 X射线透视肠胃的内服药剂，俗称钡餐。

（5）硫酸亚铁：带 7 个分子结晶水的硫酸亚铁（ FeSO4·7H2O），是绿色晶体，俗称绿矾。

主要用途是作补血剂、净水剂、制蓝墨水。

6）硫酸铝钾：带 12 个分子结晶水的硫酸铝钾〔 KAl （SO4）2·12H2O〕，是无色晶体，俗
称明矾。

主要用途是作净水剂。

4．硫酸——钝化现象
在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应。

因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝制容器贮存。

但是，在受热的情况下，浓硫酸不仅能与铁铝等起反应，还能跟绝大多数金属起反应。

5．SO42－的检验
2 －加足量盐酸酸化滴加 BaCl2溶液
检验 SO42－的正确操作方法：被检液加―足―量―盐―酸―酸―→化取清液滴―加――Ba―C―l2―溶→液有无白色沉淀（判
断有无 SO24－）
先加稀盐酸的目的是防止 CO32－、SO32－、Ag+干扰，再加 BaCl2 溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式： CO23－＋2H+===CO2↑＋H2O、SO23－＋2H+===SO2↑＋ H2O、Ag+＋Cl -
===AgCl↓、 Ba2+＋ SO24 ===BaSO4↓。

融合与应用
扫描与历练
【正误判断】（正确的打“√” ，错误的打“×” ）（每个判断 2 分，共 40分）
（）1．将 SO2通入 BaCl2 溶液中可生成 BaSO3沉淀（2010·全国Ⅰ， 7C）
（）2． 1 L 1 mol ·L－1的碳酸钠溶液吸收 SO2的量大于 1 L 1 mol ·L－1硫化钠溶液吸收 SO2 的量（2010·上海， 14D）
（）3．稀释浓 H2SO4时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓H2SO4 中（2010·山东理综－ 14A）（）4．检验溶液中是否含有 SO42－时，应取少量该溶液依次加入 BaCl2 溶液和稀盐酸（2010·山东理综， 14D）
（） 5．实验室中可用 Na2SO3固体与浓硫酸反应来制取 SO2
（） 6．浓 H2SO4具有强氧化性，不能干燥 SO2
（） 7．浓硫酸有脱水性，所以可以作干燥剂
（） 8．浓硫酸与稀硫酸都可以利用铁制容器贮存
（） 9．浓硫酸与铜的反应只体现了浓硫酸的强氧化性
（） 10．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用 NaOH溶液清洗
（） 11．用硫酸清洗锅垢中的水垢（2013·广东理综， 11B）
（） 12．室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中（2014·大纲全国卷， 6B）
（）13．BaSO3与 H2O2 的反应为氧化还原反应（2013·天津理综， 1B）
（）14．用 Na2S 作沉淀剂，除去废水中的 Cu2＋、 Hg2＋（2013 ·广东理综， 11D）
（）15 ．利用，根据①浓硫酸，②蔗糖，③溴水，证明浓硫酸具有脱水性、氧化性（2014 ·新课标全国卷Ⅰ， 13B）
（）16．利用，根据①稀盐酸，② Na 2SO3，③ Ba（NO3）2溶液，证明 SO2与可溶性钡
盐均可以生成白色沉淀（2014 ·新课标全国卷Ⅰ， 13C）
（）17．在 NaHSO4溶液中 , c （ H+）＝ c（OH-）+ c（SO 42－）
+ 2－＋—
（）18．NH4HSO4溶液中各离子浓度的大小关系是 :C（H +）＞ c（SO42－）＞c（NH4＋）＞c （OH—）
（）19．标准状况下， 11.2 L SO 3所含的分子数目为 0.5 N A
（） 20． SO2、 NO、 NO2都是形成酸雨的因素，都能和水反应生成酸
实训与超越
【7+1 模式】
一、单选（ 7×6 分=42 分）
1．以下每个选项中的两组物质都能反应，且能放出同一种气体的是 A ．铜与稀硫酸，铜与浓硫酸 B ．铁与稀硫酸，铁与浓硫酸
C ．硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸
D ．硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸 2．下列关于浓硫酸的叙述正确的是 ( ) A ．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B ．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C ．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D ．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 3．在实验探究课上， 同学们积极思考， 共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸 水性，其中在理论上可行的是 ( )
4．下列制取硫酸铜的实验设计中， 能体现“经济、 高效、环保”精神的最佳方案是 ( ) A ．铜与浓硫酸共热
B ．用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸
C ．先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解
D ．适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解 5．将一定量的锌与 100 mL 18.5 mol/L 的浓硫酸充分反应后， 锌完全溶解， 同时生成气体 A 33.6 L( 标准状况 ) 。

将反应后的溶液稀释至 1L ，测得溶液中 c (H ＋) ＝0.1mol/L ，则下列叙述中错误的 是 ( )
A ．反应中消耗的 Zn 的质量为 97.5 g
B ．气体 A 中 SO 2 和 H 2的体积比为 1∶4
C ．反应中被还原的元素只有一种
D ．反应中共转移电子 3 mol
6．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是 ( )
A ．检验试液中的 SO 42－：试液 稀―硝―→酸 无沉淀 Ba ―C ―l2
溶
→液 白色沉淀
B ．检验试液中的 SO 24－：试液 足量―稀―盐→酸 无沉淀 Ba ―
C ―l2溶
→液
白色沉淀
C ．检验试液中的 I
－
：试液―H ―2O →2 深黄色溶液 淀―粉―溶→液 深黄色溶液
2－
足量 BaCl 2 足量稀盐酸
D ．检验试液中的 CO 32－：试液 足―量―→ 2白色沉淀 足量―稀―盐→酸 沉淀溶解 7．对某酸性溶液 ( 可能含有 Br －、 SO 24－、 H 2SO 3、NH 4＋)分别进行如下实验： ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；
②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝； ③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入 BaCl 2 溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。

对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是 ( ) A ．Br －B ． SO 24－C ．H 2SO 3 D ． NH 4＋
二、填空（ 18 分）
8．【2014·海南， 17】硫代硫酸钠 （Na 2S 2O 3） 可用做分析试剂及鞣革的还原剂，它受热、
A ．①②③④
B ．①③④
C ．①②④
D ．②③④
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。

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 SO2 不能过量，原因是。

考点四十硫酸的性质、硫酸根离子的检验
扫描与历练
正误判断】。