【高考化学】硫酸典型例题

三、硫及其重要化合物的性质 1．根据本章所学知识，按下列线索进行归纳、小结(重点小结每种物质的化 学性质)。
先用盐酸或稀硝酸将被检验的溶液酸化，然后加入 BaCl2 溶液或 四、环境保护 大气、水和土壤是环境的重要组成部分。人类活动排放的各种污染物会使大 气、水和土壤受到污染。 我们要加强环境保护意识，自觉地保护自然环境，防治污染，创建美好家园。
能与钡离子反应生成白色沉淀的不一定是硫酸根离子，碳酸根离子、等也能 与钡离子反应生成白色沉淀，但 BaCO3 与稀硝酸反应，放出 CO2。而 BaSO4 是一种 既不溶于水，也不溶于稀硝酸的白色沉淀。
检验硫酸根离子时，用到的试剂是：盐酸、氯化钡溶液
操作步骤是：必须先用稀盐酸把溶液酸化（如果是固体粉末，先溶于水配 成溶液），观察到没有白色沉淀和气体产生以排除氯离子、碳酸根离子和亚硫酸 根离子等可能造成的干扰。再加 BaCl2 溶液，如果有白色沉淀出现，则说明原溶 液中有硫酸根离子存在。
硫酸根离子的检验 硫酸和硫酸盐溶于水时都会产生硫酸根离子。可以利用硫酸钡的不溶性来检
验硫酸根离子的存在。 [实验] 在分别盛着硫酸、硫酸钠、碳酸钠溶液的试管里，各滴入少量氯化
钡溶液，在 3 支试管里都有白色沉淀生成。等沉淀下沉，倒去上面的溶液，再各 注入少量盐酸或稀硝酸，振荡试管，观察有什么现象？
现象及结论： 在硫酸或硫酸钠的溶液里加入氯化钡溶液，就生成白色的硫酸钡沉淀。 BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 在碳酸钠的溶液里加入氯化钡溶液，也生成白色沉淀，这是碳酸钡沉淀。 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl 从上面的实验还可以看到，白色硫酸钡既不溶于水，也不溶于盐酸或稀硝酸，
]
A．蓝 B．黑 C．白 D．棕
解：浓 H2SO4 具有脱水性和吸水性，它先脱去 CuSO4·5H2O 中的 H2O，吸 收它，使 CuSO4·5H2O→CuSO4，蓝色褪去变成白色，故选 C．
（以上三个例题分别考查了浓硫酸的三大特性）
硫酸 难点突破
例 1． 3 位同学设计了下述 3 个方案，并都认为，如果观察到的现象和 自己设计的方案一致，即可确证试液中有硫酸根离子。
答案 A、D
例 3． 浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水．反 应中，硫酸所表现的性质有[ ]
A．只有酸性
B．只有强氧化性
C．脱水性
D．强氧化性，酸性
解析 从反应过程中的实验现象分析，反应一开始便产生刺激性气味的
气体，该气体能使品红溶液的红色褪去，同时，反应混合物呈黑色．可
以认定，浓硫酸和铜发生了氧化还原反应．刺激性气味的气体无疑是其
例 5 浓硫酸具有如下性质：A．酸性 B．强氧化性 C．难挥发发性 D．吸水性 E．脱 水性，下列实验或事实主要表现了浓硫酸的什么性质，将适当的序号填入括号中。
(1)浓硫酸可作气体干燥剂。 [ ] (2)浓硫酸不能干燥氨气。 [ ] (3)棉布上滴上浓硫酸出现破洞。 [ ] (4)浓硫酸不能干燥硫化氢。 [ ] (5)浓硫酸可以干燥二氧化硫。 [ ] (6)浓硫酸可以制取氯化氢气体。 [ ] (7)浓硫酸不能制取碘化氢。 [ ] (8)铁片投入浓硫酸中不溶解。 [ ] (9)热的浓硫酸中投入银可溶解。 [ ] (10)清洗浓硫酸罐见明火易爆炸。 [ ] (11)胆矾遇浓硫酸变白色。 [ ] 【分析】 (1)浓硫酸与水能形成稳定的水合物，具有吸水性。 (2)浓 H2SO4 有酸性，氨气是碱性气体
答：方案甲不够严密，试液中如果没有 SO42-而有 Ag+，也会有同样的现象 变化。
方案乙是严密的的，只有当试液中有 SO42-时，才会出现方案中的现象变化。 方案丙不严密，试液中如果没有 SO42-而有 SO32-，也会有同样的
现象变化。
例 2． 为了方便某些化学计算，有人将 98%的浓 H SO 表示为，其中合
相关练习：
在某溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，该溶液 中[ ]
SO42-
A.一定含有 SO42C.一定含有 Ag+ 和 SO42-
B.一定含有 Ag+ D. 可能含有 Ag+或
一、氧族元素的原子结构
本章小结
二、氧族元素的化学性质及其变化规律
氧族元素都具有一定的氧化性，其中氧的氧化性最强，硫、硒、碲随着原子 半径的增大，氧化性逐渐减弱。
2
4
理的是：[ ]
A．H SO ·1/9 ·H O
2
4
2
C．H SO ·SO
2
4
3
D．SO3
·10/9H 2
O
解析 设 98%浓 H SO 为 100g，则 W(H SO )＝98g，W(H O)＝2g，
2
4
2
4
2
n(H SO )＝1mol，n(H O)＝1/9mol
2
4
2
方案乙是先加入足量盐酸、无沉淀生成，说明试液中没有 Ag+，Hg+等离子，而且 也排除了试液中 CO32-、SO32-、PO43-等弱酸根离子的干扰，当再加入 BaCl2 溶液 时，产生白色沉淀，这白色沉淀必然是 BaSO4，所以方案乙是严密的。
方案丙是先加入足量稀 HNO3，由于稀硝酸具有强的氧化性，倘若试液中无 SO42而有 SO32-时，则部分 SO32-会被稀硝酸氧化成 SO42-，再加入 Ba(NO3)2 溶液时，会 产生白色的 BaSO4 沉淀，这样无法断定试液中存在的离子是 SO32-还是 SO42-，因 此方案丙是不严密的。
(6)浓硫酸沸点 338℃高沸点，难挥发性酸，它可制易挥发的氯化氢气体。 (7)浓硫酸可将碘化氢中的碘离子氧化成为单质碘，得不到碘化氢气体。 (8)常温下，强氧化性的浓硫酸使铁的表面氧化成一层致密的氧化膜而被钝化。 (9)银虽是不活泼的金属，在加热的条件下，浓硫酸发生氧化还原，将银氧化。 (10)浓硫酸铁罐用水清洗，浓硫酸变为稀 H2SO4，发生反应 Fe+H2SO4(稀)=FeS O4+H2↑见明火氢气易燃，发生爆炸。
但白色碳酸钡能够溶于盐酸或稀硝酸。 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
许多不溶于水的钡盐(如磷酸钡)也跟碳酸钡一样，能溶于盐酸或稀硝酸。 由此可见，用可溶性钡盐溶液和盐酸(或稀硝酸)可以检验硫酸根离子 （SO42-）的存在。 实验启发：
试评价上述甲、乙、丙三个方案是否严密？并分别简述其理由。
分析 这是一道实验方案的评价题，对于这类题的解答应从所加试剂以及加入 试剂的先后顺序等方面去考虑是否适当，有否漏洞。
方案甲是先加 BaCl2 溶液，则加入的溶液中含有 Ba2+，Cl-，如果试液中含有 SO42-，一定出现白色的 BaSO4 沉淀，加入足量盐酸后，白色沉淀不会消失。若 溶液中没有 SO42-，而有 Ag+,则此时也会产生白色 AgCl 沉淀，且白色沉淀也不溶 于盐酸，所以方案甲是不够严密的。
不溶于稀 HNO3 的白色沉淀 6.99g．过滤后，将滤液蒸干得到该金属的无水氯 化物 0.02mol．求该金属的化合价和相对原子质量．
解析 白色沉淀为 BaSO4
n(BaSO4)＝6.99g÷233 g/mol＝0.03mol
金属氯化物 0.02mol 所以该金属的相对原子质量＝(4.00－2.88)÷0.02＝56
(11)脱水不一定都得到游离态的碳而碳化。某些无机物也与浓硫酸发生脱水，如 胆矾与浓硫酸作用：CuSO4·5H2O+5H2SO4(浓)==5H2SO4·H2O+CuSO4 现象 由蓝然变为白色。 【答案】(1)D (2)A (3)E (4)B (5)D (6)C (7)B (8)B (9)B (10)A (11)E。
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
(3)棉布为纤维素所组成，浓硫酸能将其氢、氧两元素以 2∶1 的比例脱出来，只 留下碳而变黑，发生碳化，这是浓硫酸有脱水性。 (4)硫化氢气体具有还原性，浓硫酸有氧化性，发生氧化还原反应
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O
故 H2S 不能用浓硫酸干燥。 (5)SO2 与浓 H2SO4 之间不发生氧化还原反应，浓 H2SO4 吸水性，将 SO2 干燥。
硫及其主要化合物间转变关系
为便于理解和记忆，现将硫的几种常见价态的重要物质按化合价由低到高顺 序列表如下(见下表)。
硫酸 典型例题
例 1．向 60 mL 18 mol/L 的 H2SO4 溶液中加入足量的 Cu 片并加热，充分反
应后，被还原的硫酸的物质的量为
[
]
A．1.08 mol C．0.54～1.08 mol 之间
B．0.54 mol D．少于 0.54 mol
解：60 mL 18 mol/L 硫酸中含纯 H2SO4 的物质的量为 1.08 mol。若完全与 Cu 反应，根据铜与浓硫酸反应的化学方程式：
分子中＋6 价硫的还原产物——二氧化硫，黑色的物质显然是铜的氧化
产物——氧化铜，作为中间产物，氧化铜进而又与硫酸发生复分解反应，
最终生成物便是硫酸铜和水，这与“反应后生成物的水溶液显蓝色”现
象吻合．在与碱性氧化物氧化铜的反应中，硫酸便又表现了酸性．
答案 D
例 4． 某金属的硫酸盐 4.00g，完全溶解后与适量 BaCl2 溶液反应，生成
例 2．下列气体可用浓 H2SO4 干燥的是[
]
A．HI
B．H2S C．SO2 D．NH3
解：A，B 气体具有强还原性，D 气体具有碱性均不可用浓 H2SO4 干燥，SO2 虽然也具有还原性，但 SO2 和 H2SO4 中的硫元素处于相邻价态，不能发生氧化还 原反应．