高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物教学设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物教学设计，共43页。教案主要包含了自然界中的硫，二氧化硫等内容，欢迎下载使用。
第3节　硫的转化
第1课时　硫与二氧化硫
一、自然界中的硫
1.自然界中不同价态硫元素间的转化
(1)硫元素的存在
①存在形态：游离态和化合态。
②存在范围：存在于海洋、大气和地壳及动植物体内。
(2)自然界中不同价态硫元素间的转化


2.认识硫单质
(1)物理性质
俗名
颜色
状态
溶解性
熔、沸点
硫黄
淡黄色
固体
不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
较低

(2)化学性质


根据物质类别和元素化合价两角度理解硫单质的化学性质。
H2、Na2、Fe O2、O
(1)硫与金属反应规律
①硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应金属硫化物。
②硫与变价金属反应生成低价态金属硫化物。
③常温下硫粉易与汞反应，Hg＋S===HgS，撒落金属汞时，可用硫黄粉覆盖。
(2)硫与热的碱溶液反应为3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，硫表现氧化性和还原性。
例1　下列说法中正确的是(　　)
A.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体
B.试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
C.过量的硫跟铁反应生成Fe2S3，表现了硫单质的氧化性
D.硫在空气中燃烧生成二氧化硫，硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
答案　B
解析　A项，硫是一种黄色或淡黄色固体，不溶于水，错误；B项，硫溶于二硫化碳，正确；C项，硫与铁反应时，硫得电子做氧化剂，但反应产物为FeS，与铁和硫的用量无关，错误；D项，硫在空气中和氧气中燃烧都只生成二氧化硫，燃烧产物与氧气用量无关，只是在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，而在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰，错误。
思维启迪
(1)不论氧气是否过量，硫在氧气或空气中燃烧都只能生成SO2，不能生成SO3。
(2)硫与O2等较活泼非金属反应时表现还原性，硫与H2、金属反应时表现氧化性。
(3)硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物，氯气与变价金属反应时生成高价金属氯化物，反应产物均与反应物的用量无关，故氧化性：Cl2>S。
(4)实验室可用CS2或热的氢氧化钠溶液洗涤附着在试管壁上的硫黄。
例2　(2018·安徽师大附中)对于反应3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O，下列说法正确的是(　　)
A.S是氧化剂，KOH是还原剂 B.还原剂与氧化剂的质量之比是2∶1
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2 D.若3 mol硫完全反应，则反应中共转移4 mol电子
答案　D
解析　在反应3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O中，还原剂和氧化剂都是S；氧化剂和还原剂的质量之比为2∶1；氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2；3 mol硫完全反应时，有1 mol S转化为亚硫酸钾，转移4 mol电子。
二、二氧化硫
1.物理性质
颜色
气味
状态
密度
毒性
水溶性
无色
刺激性
气态
比空气大
有毒
易溶于水

2.化学性质
(1)预测SO2的性质
①属于酸性氧化物，可与碱、碱性氧化物、水反应；
②硫的化合价有－2、0、＋4、＋6价，SO2中硫的化合价居中间价态，既有氧化性又有还原性。
(2)实验探究
实验操作
实验现象
实验结论

溶液颜色变红色
SO2的水溶液显酸性

产生白色沉淀
SO2具有还原性，可被新制氯水氧化成SO，与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀

产生淡黄色沉淀
SO2具有氧化性，可被H2S还原为S

溶液先变红，振荡后退色，再加热后，溶液颜色恢复红色
SO2具有漂白性，但生成的无色化合物不稳定


二氧化硫的化学性质

提示　(1)二氧化硫具有较强还原性，可被多种氧化剂(如O2、Cl2、Br2、I2、FeCl3、HNO3、KMnO4、H2O2、Na2O2等)氧化，故二氧化硫以还原性为主。二氧化硫显示氧化性的常见反应是与H2S的反应。
(2)SO2不能漂白酸碱指示剂，而HClO、H2O2能漂白酸碱指示剂。
(3)H2SO3不稳定，易分解，其酸性强于H2CO3。H2SO3既有氧化性，又有还原性，能氧化SO2的物质，均能将H2SO3氧化为H2SO4；H2SO3与H2S反应生成S和H2O，表现其具有氧化性。
例3　下列实验能证明气体中存在SO2的是(　　)
A.能使澄清石灰水变浑浊 B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.通入足量的NaOH溶液中，然后滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸
D.通入新制氯水中，能使新制氯水退色，然后滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成
答案　D
解析　CO2、SO2都属于酸性氧化物，性质上有相似之处，如二者都具有酸性氧化物的通性，都能使澄清石灰水先变浑浊后变澄清，在碱性环境中，通入BaCl2溶液中均产生能溶于稀盐酸的沉淀等。但SO2通入新制氯水中发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，使新制氯水退色，然后滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，CO2不具备该性质，故选D。
规律总结
(1)鉴别SO2和CO2气体的常用方法：
①利用二氧化硫的还原性，用酸性KMnO4溶液、溴水等氧化剂鉴别。
②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别。
③不能用澄清石灰水、紫色石蕊溶液或湿润的蓝色石蕊试纸鉴别。
(2)检验SO2的方法：
将气体通入品红溶液，品红溶液退色，加热恢复原色。
例4　检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是(　　)
A.通过品红溶液 B.通过澄清石灰水
C.先通过NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水 D.先通过足量酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水
答案　D
解析　要正确解题必须先做到以下两点：(1)理解题意，本题要检验的是CO2，且CO2又是混在SO2气体中。(2)要掌握SO2与CO2性质上的相似点与不同点。如通过澄清石灰水都能生成白色沉淀(CaSO3和CaCO3)，又如遇NaOH溶液都能发生反应，这便是它们性质上的相似点。它们性质上的不同点又表现在，如SO2具有漂白性从而能使品红溶液退色，而CO2不具备漂白性；又如在通过NaHCO3溶液时，由于H2SO3酸性>H2CO3酸性，所以SO2与NaHCO3溶液反应能放出CO2，而CO2却无法与NaHCO3反应；再如由于SO2的还原性，在通过酸性KMnO4溶液时会发生反应：5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，而CO2却不具备这种还原性。
若对本题选项稍加分析，A项检验的是SO2而不是CO2，B项中不管是否混有CO2，溶液均变浑浊，C项中不管是否混有CO2，均有白色沉淀生成，唯有D项在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中仅SO2被吸收，再通过澄清石灰水若有浑浊现象，说明混有CO2；若无浑浊现象，说明不混有CO2。综上分析，D项正确。
思维启迪
SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的方法如下：
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2除尽⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
退色
变浅或退色
不退色
变浑浊


例5　为了除去CO2气体中的SO2气体，下列仪器和药品组合合理的是(　　)
仪器：①洗气瓶　②干燥管
药品：③固态生石灰　④苏打溶液　⑤小苏打溶液
A.①⑤ B.②⑤ C.①③ D.①④
答案　A
解析　洗气瓶必须与液态试剂对应，干燥管必须与固态试剂对应。SO2既能与NaHCO3溶液反应，又能与Na2CO3溶液反应；CO2只能与Na2CO3溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应。
规律总结——除去CO2气体中的SO2气体的两种思路
(1)转化法，通入饱和NaHCO3溶液：
SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O
不选用饱和Na2CO3溶液的理由是
Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
(2)氧化法：通入酸性KMnO4溶液等氧化性物质的溶液。
例6　(2018·东城月考)下列说法正确的是(　　)
A.SO2能使品红溶液、氯水、KMnO4(H＋)、石蕊溶液、含酚酞的NaOH溶液退色，说明SO2具有漂白性
B.能使品红溶液退色的气体不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使品红溶液退色，其原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2通入水中具有更强的漂白能力
答案　B
解析　A项，SO2使氯水、酸性KMnO4溶液退色是因为SO2具有还原性，能使品红退色是因为SO2具有漂白性，SO2不能使指示剂退色，SO2使含有酚酞的NaOH溶液退色表现SO2酸性氧化物的性质，错误；B项，因为能使品红退色的物质还有Cl2、NO2、O3等，正确；C项，这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属于吸附型，漂白粉、Na2O2属于强氧化型，错误；D项，等物质的量的SO2和Cl2在溶液中反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白能力，错误。

规律总结——SO2和Cl2漂白性比较
(1)


(2)

(3)SO2和Cl2都能使品红溶液退色，可以用加热法区别它们漂白后的溶液。
(4)Cl2和SO2都可使含酚酞的NaOH溶液退色，前者是因为Cl2与H2O反应生成具有漂白性的物质，后者是因为SO2为酸性氧化物，能与NaOH反应也能与H2O反应。可以依据向退色后的溶液中加入NaOH溶液后的现象，证明溶液退色的原因。



2.下列关于硫的叙述正确的是(　　)
A.硫的化学性质比较活泼，所以硫在自然界中仅以化合态存在
B.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作
C.硫与金属单质反应时做氧化剂，与非金属单质反应均做还原剂
D.硫单质在常温下不与任何物质反应
答案　B
解析　硫单质比较活泼，但自然界中也有游离态的硫，A项错误；黑火药中的硫黄溶于CS2后过滤，将滤液蒸发得到晶体硫，滤渣再加水溶解过滤，滤渣为炭粉，蒸发滤液，浓缩结晶得到硝酸钾，B项正确；硫与金属单质、H2反应时做氧化剂，与O2等强氧化性非金属单质反应时做还原剂，C项错误；常温下，硫单质可以和汞等物质反应，D项不正确。
3.(2017·秦皇岛高一质检)下列溶液不能区别SO2和CO2气体的是(　　)
①澄清石灰水　②酸性KMnO4溶液　③溴水　④用HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液　⑤品红溶液
A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.只有① D.①②
答案　C
解析　CO2和SO2通入澄清石灰水中，都是先生成白色沉淀，气体过量时沉淀又溶解，所以澄清石灰水不能区别这两种气体；SO2有还原性，能使酸性KMnO4溶液退色，也能使溴水退色，而CO2不能，所以酸性KMnO4溶液和溴水能区别这两种气体；NO在酸性条件下能将SO2氧化成SO，SO与Ba2＋结合成BaSO4沉淀，而CO2与Ba(NO3)2溶液不反应，所以用HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液能区别这两种气体；SO2有漂白性，能使品红溶液退色，而CO2不能，所以品红溶液能区别这两种气体。
4.下列说法中不正确的是(　　)
A.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中紫红色退去 B.SO2通入Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀
C.久置的Na2SO3溶液中加入酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀 D.SO2通入氯水中无明显现象
答案　D
解析　SO2具有还原性可以被酸性高锰酸钾、硝酸、Cl2等氧化剂氧化成SO，A项正确，D项错误；SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，B项正确；久置的Na2SO3溶液会被O2氧化成Na2SO4，加入酸化的BaCl2溶液产生白色BaSO4沉淀，C项正确。
5.SO2与CO2的性质既有相似之处，又有不同之处。
(1)若将CO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液，有关实验现象为__________________________。
若将SO2持续不断地通入Ba(OH)2溶液，有关反应的化学方程式为__________________、_______________。
(2)在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若再通入下列四种气体：
A.Cl2 B.NH3 C.NO2 D.H2S
均会产生沉淀。回答下列问题：
①通入四种气体时产生的沉淀分别是
A.____________，B. ____________，C.____________，D.____________。
②用离子方程式表示A和D产生沉淀的原因
A________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
③若将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见沉淀生成，继续通入NO2气体，产生沉淀，原因是_______________________。
答案　 (1)先有白色沉淀生成，而后白色沉淀消失
SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O
SO2＋BaSO3＋H2O===Ba(HSO3)2
(2)①BaSO4　BaSO3　BaSO4　S
②SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋、SO＋Ba2＋===BaSO4↓(或SO2＋Cl2＋2H2O＋Ba2＋===BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋)　2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O(或2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O)
③NO2与H2O反应生成的HNO3把SO2氧化成SO，生成BaSO4沉淀
解析　(1)CO2和SO2为酸性氧化物，与Ba(OH)2反应分别生成BaCO3和H2O，BaSO3和H2O，继续通过量的CO2和SO2，则分别生成Ba(HCO3)2和Ba(HSO3)2。
(2)Cl2与SO2在BaCl2水溶液中发生反应为SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋、SO＋Ba2＋===BaSO4↓；NH3与SO2在BaCl2水溶液中发生反应为2NH3＋H2O＋SO2===(NH4)2SO3，(NH4)2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl ; NO2与水反应生成的HNO3将SO2氧化生成H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4沉淀；H2S与SO2发生反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。

题组1　硫的存在与性质
1.下列关于硫的说法不正确的是(　　)
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去 B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性，又有还原性 D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案　D
解析　硫燃烧时只能生成SO2，SO3可由SO2催化氧化制取，D项错误。
2.下列关于硫的说法正确的是(　　)
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的固体 B.铜丝擦亮后伸入硫蒸气中产物是CuS
C.硫与非金属反应均做还原剂 D.1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物
答案　A
解析　B项，铜与硫反应生成Cu2S；C项，硫与非金属H2反应时做氧化剂，与非金属O2反应时做还原剂；D项，Fe与S反应时
Fe　＋　S　　FeS
56 32 88
2.8 g 1.6 g 4.4 g
即5.6 g铁与1.6 g S反应时铁过量，反应后得到混合物。
3.(2017·拉萨中学)能说明Cl2的氧化性比S的氧化性强的事实是(　　)
A.通常情况下硫为淡黄色固体，而氯气为黄绿色气体
B.硫不溶于水，而氯气能溶于水
C.与金属反应时，硫被还原为－2价而氯被还原为－1价
D.与同一种金属反应时，金属被硫氧化成低价态，被氯气氧化成高价态
答案　D
解析　A项，物质的颜色、状态为物理性质，与化学性质无关，不能作为依据用来比较氧化性强弱，A项错误；B项，物质的溶解性属于物理性质，与化学性质无关，B项错误；C项，与金属反应后，非金属元素的化合价取决于元素原子最外层电子的数目，与氧化性强弱无关，C项错误；D项，与同一种金属反应时，金属被硫氧化成低价态，被氯气氧化成高价态，说明Cl得电子能力较强，即氯气的氧化性较强，D项正确。
题组2　二氧化硫的性质
4.下列说法正确的是(　　)
A.SO2具有漂白性，能使品红溶液和KMnO4溶液退色且常做食品的漂白剂
B.活性炭、胶体、H2O2、O3等都有漂白性
C.次氯酸盐只有在酸性环境中才有漂白性
D.Na2O2也有漂白性，其漂白原理和SO2相似
答案　B
解析　SO2使酸性KMnO4溶液退色是因为其还原性而不是漂白性所致，且SO2有毒，不能用于食品漂白，A错误；活性炭、胶体具有吸附性，能吸附色素，H2O2、O3、Na2O2等有强氧化性，能氧化色素物质，B正确，D错误；次氯酸盐溶液一般显碱性，吸收空气中的CO2即能反应生成HClO，具有漂白性，C错误。
5.将等物质的量的SO2和Cl2同时作用于湿润的红色布条，则布条的颜色(　　)
A.变白 B.不变 C.先退色后又复原 D.变为无色
答案　B
解析　二氧化硫和氯气虽然都能使湿润的红色布条退色。但等物质的量的二氧化硫和氯气同时作用于湿润的有色布条时则发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，不再具有漂白作用，布条的颜色保持不变。
6.将SO2通入下列各溶液中，均能使溶液退色，其中利用SO2漂白性的是(　　)
A.KMnO4(H＋)溶液 B.品红溶液 C.FeCl3溶液 D.溴水
答案　 B
解析　 A项，酸性条件下MnO将SO2氧化成SO，本身还原成无色Mn2＋；B项，SO2漂白品红溶液；C项，2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2Fe2＋；D项，SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。
7.下列实验报告记录的实验现象正确的是(　　)

答案　B
解析　试管a：二氧化硫的水溶液呈酸性，使石蕊溶液变红色，但不能漂白石蕊溶液；试管b：二氧化硫能漂白品红溶液，使品红溶液退色； 试管c：SO2＋H2OH2SO3、 3H2SO3＋3Ba(NO3)2===3BaSO4↓＋2NO↑＋4HNO3＋H2O；试管d：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀。
8.将SO2通入一定量NaOH溶液中，充分反应后，该溶液溶质组成不可能为(　　)
A.Na2SO3和NaOH B.NaHSO3 C.NaHSO3和Na2SO3 D.NaOH和NaHSO3
答案　D
解析　A项，当SO2与NaOH的物质的量之比小于1∶2时，反应后生成Na2SO3，且NaOH有剩余，A项不符合题意；B项，当SO2与NaOH的物质的量之比大于1∶1时，反应后生成NaHSO3，B不符合题意；C项，当SO2与NaOH的物质的量之比介于1∶1和1∶2时，反应后生成NaHSO3和Na2SO3，C不符合题意；D项，NaOH和NaHSO3能发生反应生成Na2SO3和H2O，D符合题意。
9.下列离子方程式正确的是(　　)
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2： SO2＋OH－===HSO
B.向新制氯水中通入少量的SO2： Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
C.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中：2H＋＋CO===H2O＋CO2
D.将SO2通入到BaCl2溶液中： SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3＋2H＋
答案　B A项应为SO2＋2OH－===SO＋H2O；C项应为2HCO＋SO2===SO＋2CO2＋H2O；D项SO2与BaCl2溶液不反应。
题组3　二氧化硫和二氧化碳的性质比较
10.下列说法中不正确的是(　　)
A.SO2和CO2均有毒 B.SO2和CO2均能跟澄清石灰水反应，并有白色沉淀生成
C.SO2具有漂白性，但遇石蕊溶液却不能使之漂白
D.SO2和Cl2均能使品红溶液退色
答案　A
解析　CO2是无毒气体，A项错误；SO2、CO2作为酸性氧化物，与澄清石灰水反应现象相同，都能看到先有沉淀，然后沉淀溶解，B项正确；SO2遇石蕊溶液变红，但不能退色，C项正确；SO2和氯水均有漂白性，可使品红溶液退色，D项正确。
11.已知亚硫酸的酸性强于碳酸。现有CO2气体中含少量SO2，欲得到干燥纯净的CO2，通过如图所示的洗气瓶，(1)(2)两瓶中所装的试剂应该是(　　)

A.(1)NaOH；(2)浓H2SO4 B.(1)浓H2SO4；(2)NaOH
C.(1)NaHCO3；(2)浓H2SO4 D.(1)浓H2SO4；(2)Na2CO3
答案　C
解析　由于SO2溶于水生成H2SO3，CO2溶于水生成H2CO3，且酸性H2SO3＞H2CO3，故SO2遇到碳酸盐或碳酸氢盐时可放出CO2气体。CO2和SO2均为酸性氧化物，可与NaOH溶液反应生成盐，故A、B两项均错误；C项，(1)中NaHCO3既可减少CO2在水中的溶解，又能吸收SO2并产生CO2气体，(2)中浓H2SO4将CO2进行干燥，符合题目要求；D项中先用浓H2SO4干燥后再通过Na2CO3溶液，带出的水蒸气不能被除去，且Na2CO3溶液还能溶解一部分CO2，故D项错误。
12.下列实验能证明CO2气体中混有SO2的是(　　)
①能使澄清的石灰水变浑浊　②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红　③能使品红溶液退色　④通入足量的NaOH溶液中再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀能溶于盐酸　⑤通入溴水中能使溴水退色，再加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀
A.都能证明 B.都不能证明 C.③⑤能证明 D.只有⑤能证明
答案　C
解析　SO2及CO2均为酸性氧化物，遇到水后分别生成H2SO3及H2CO3，故用湿润的蓝色石蕊试纸不能证明。澄清石灰水也不行，SO2与CO2均与Ca(OH)2反应产生不溶的CaSO3和CaCO3。品红可以，因为SO2可使品红退色，CO2无此性质。CO2和SO2与NaOH反应后的溶液再加BaCl2均会生成溶于盐酸的白色沉淀。SO2能使溴水退色，CO2则不能。
13.为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价，下面是某同学设计的实验过程的一部分：

请回答以下问题：
(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是_________________________________________________________。
(2)反应在“惰性气体环境”中进行的原因是______________________________________。
(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明__________________________________。
(4)操作②的作用是____________________________________________________________，
也可改用加入________________________________________________________________。
(5)操作③稀H2SO4煮沸的目的是___________________________________________________。
(6)为证明产物中铁的价态，对D溶液的实验操作最好是________________。
答案　(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中的铁粉与H2SO4反应生成Fe2＋干扰实验
(2)防止空气中的O2参与反应
(3)硫和铁粉反应是放热的
(4)除去混合物中的硫粉　CS2
(5)防止稀H2SO4中溶解的氧气氧化生成的Fe2＋
(6)加入煮沸的KSCN溶液，看是否变为血红色溶液
14.已知硫可与热的KOH溶液发生反应，反应的化学方程式如下：3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O，据此回答以下问题：
(1)在上述反应中，氧化剂是____________，还原产物是________。
(2)硫单质是一种________色的固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，根据以上溶解性，可以用________________
除去附着在试管内壁的硫单质。
(3)某同学实验时不小心将温度计打碎，他首先将大粒汞收集起来，然后又撒上一些硫粉，这位同学处理散落汞的方法利用了硫单质的________性，在该反应中硫单质所起的作用与上述反应________(填“相同”或“不相同”)。
(4)在上述反应中，若有3 mol硫单质参与反应，则转移电子的物质的量是________ mol。
答案　(1)S　K2S　(2)淡黄(黄)　CS2
(3)氧化　不相同　(4)4
解析　(1)由于反应过程中S的化合价既升高又降低，故硫既是氧化剂又是还原剂，由分析可知K2S为还原产物。
(2)硫单质是淡黄(黄)色固体，根据其溶解性，可用CS2除去附着在试管内壁上的硫单质。
(3)硫与金属反应的过程中金属只能失电子做还原剂，故硫只能做氧化剂，与上述反应不相同。
(4)若有3 mol硫单质参与反应，则有2 mol硫单质从0价变到－2价，而有1 mol硫单质从0价变到＋4价，故整个过程转移4 mol电子。
15.下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置，请回答：

(1)在⑥中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)①中的实验现象为石蕊溶液____________，此实验证明SO2具有____________的性质。
(3)②中的品红溶液________，证明SO2有________性。
(4)③中的实验现象是________________________，证明SO2有____________性。
(5)④中的实验现象是______，证明SO2有______性。
(6)⑤的作用是____________，反应的化学方程式为________________________________________。
答案　(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑　(2)变红　酸性氧化物　(3)退色　漂白
(4)有淡黄色沉淀生成　氧化　(5)KMnO4溶液退色　还原　(6)吸收SO2，防止SO2污染环境　SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
解析　(1)该反应为复分解反应，反应方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。(2)SO2是酸性氧化物，与水反应生成的H2SO3具有酸性，使石蕊溶液变红。(3)SO2具有漂白性，使品红溶液退色。(4)SO2具有氧化性，通过③发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。(5)SO2具有还原性，通过④发生反应2MnO＋5SO2＋2H2O===4H＋＋5SO＋2Mn2＋，溶液紫色退去。(6)SO2通过⑤发生反应SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，NaOH溶液吸收多余的SO2，防止污染空气。
16.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分，该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清。
(1)由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
猜想1：________________________________________________________________________；
猜想2：________________________________________________________________________；
猜想3：________________________________________________________________________。
(2)为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：

①B中应该加入下列________(填字母)试剂。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
②A中品红溶液的作用是____________________________________________________。
③D中澄清石灰水的作用是__________________________________________________。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
a.A中品红溶液退色 b.C中品红溶液不退色 c.D中澄清石灰水变浑浊
④由上述现象该小组同学确认该气体的成分为____________________________________。
答案　 (1)CO2　 SO2　CO2和SO2
(2)①B　②验证气体中是否含有SO2　③验证气体中是否含有CO2　④CO2和SO2的混合气体
解析　SO2和CO2均为酸性氧化物，并且均能使澄清石灰水变浑浊，分别生成CaSO3沉淀和CaCO3沉淀；但SO2还有其他特殊性，如还原性，能被新制氯水、酸性KMnO4溶液氧化而使溶液退色；还有漂白性，能使品红溶液退色等。
第2课时　硫酸　酸雨及其防治
一、浓硫酸的特性
1.吸水性：浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气，液体中的水及结晶水合物中的结晶水，故常用做干燥剂。
2.脱水性：浓硫酸能将有机化合物中的氢、氧元素按2∶1的比例脱出生成H2O。
将一定量的蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸，观察到的现象是白色蔗糖变黑、体积膨胀，产生大量白雾，放出有刺激性气味的气体，发生反应的化学方程式是C12H22O1112C＋11H2O，2H2SO4(浓)＋C2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。
3.强氧化性
(1)与金属反应
①与铜的反应
实验操作

实验现象
a试管中铜丝表面变黑，有气体逸出；
b试管中的品红溶液逐渐变为无色；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色
实验结论
Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O


②与铁的反应
常温下，铁、铝遇浓硫酸，金属表面形成一层致密的氧化膜而出现“钝化”现象。
(2)与非金属反应
浓硫酸与碳反应的方程式是C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

1.浓硫酸与金属反应的规律
(1)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4“钝化”。
(2)与金属活动顺序中氢之前的金属(Fe、Al除外)反应的规律。
如Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
①浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；
②在反应过程中，浓硫酸变稀后就发生：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(3)与金属活动顺序中氢之后的金属(除Au、Pt外)反应规律：
①反应需加热，否则不反应；
②氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2；
③浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；
④随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸后，反应就会停止。
2.浓硫酸与非金属反应的规律
(1)反应要加热，否则不反应。
(2)氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2。
(3)浓硫酸只表现氧化性。
(4)随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。
(5)不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
3.浓硫酸与还原性化合物反应的规律
常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化，浓H2SO4被还原为SO2。
例1　下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法中正确的是(　　)
A.浓硫酸使胆矾晶体变白，体现了浓硫酸的脱水性 B.浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性
C.浓硫酸常温下与铝、铁都不反 D.常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应
答案　D
解析　浓硫酸使胆矾晶体变白，体现了浓硫酸的吸水性，A项错误；浓硫酸有氧化性，稀硫酸也有氧化性，只不过浓硫酸的氧化性是＋6价的S体现出来的，而稀硫酸的氧化性是＋1价的H体现出来的，B项错误；浓硫酸常温下使铝、铁钝化，钝化也是发生了化学反应，C项错误。
思维启迪
(1)浓H2SO4、稀H2SO4的氧化性区别：
浓H2SO4与稀H2SO4氧化性的区别：
浓H2SO4具有强氧化性，原因是H2O4―→O2；
稀H2SO4具有弱氧化性，原因是2 ―→H2。
(2)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4发生“钝化”。“钝化”属于化学变化，不能理解为不反应。
(3)加热条件下，Fe、Al与浓硫酸反应而不会“钝化”。
(4)浓硫酸吸水性和脱水性的本质区别是看与浓硫酸接触的物质中是否含有“H2O”。即“有H2O则吸，无H2O则脱”。
例2　5 mL物质的量浓度为18 mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是(　　)
A.有0.09 mol的硫酸被还原 B.有0.045 mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g
答案　D
解析　浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸逐渐消耗，其浓度也逐渐下降，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol·L－1＝0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0.09 mol，被还原的硫酸小于0.045 mol，参加反应的铜小于2.88 g。
思维启迪
除Au、Pt之外的所有金属，在加热的条件下均能与浓硫酸发生反应，但不放出H2，浓硫酸的还原产物一般是SO2。假定金属M在生成物中为＋n价，则由2M＋2nH2SO4(浓)M2(SO4)n＋nSO2↑＋2nH2O知，理论上被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的。
(1)活泼金属(如Zn)
(2)不活泼金属(如Cu)

二、酸雨及其防治
1.酸雨的形成
(1)酸雨：排放到空气中的SO2和氮的氧化物在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落就成为酸雨。
(2)硫的氧化物形成酸雨的主要过程：

主要反应如下：
途径Ⅰ：①2SO2＋O22SO3，②SO3＋H2O===H2SO4；
途径Ⅱ：③SO2＋H2OH2SO3，④2H2SO3＋O2===2H2SO4。
2.酸雨的防治
(1)从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制。
(2)改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。

中学常见的环保知识
(1)酸雨主要是由二氧化硫和氮氧化物的排放引起的；能使土壤酸化并腐蚀建筑物等。
(2)光化学烟雾主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响植物生长。
(3)臭氧层空洞主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；加重地球上的生物受到的太阳紫外线的伤害。
(4)温室效应主要是大气中的二氧化碳的含量不断增加造成的；会使全球气候变暖。
(5)白色污染主要是难降解塑料(如聚氯乙烯塑料)的使用和随意丢弃造成的；会破坏土壤结构和生态环境。
(6)赤潮和水华的形成原因是含磷洗衣粉的大量使用及工业废水的任意排放，导致藻类过度繁殖、鱼类死亡、水质恶化。
例3　回答下列问题：
(1)下列气体容易形成酸雨的是________(填字母)。
A.CO2 B.SO2 C.N2 D.NO2
(2)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55

分析数据，回答下列问题：
①雨水样品的pH变化的原因是________________________________(用化学方程式表示)。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变________，原因是_________________(用化学方程式表示)。
(3)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。
①少用煤作燃料　②把工厂烟囱造高　③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
答案　(1)BD　(2)①SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4　②小　Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)　(3)C
解析　(1)SO2、NOx易形成酸雨。
(2)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4。
②雨水和自来水混合，应考虑SO2与Cl2(或H2SO3与HClO)的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。
(3)减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有力措施。因此①③⑤正确。
思维启迪
(1)pH＜5.6的降雨称酸雨，酸雨分为硫酸型和硝酸型。
(2)CO2不是形成酸雨的物质，不属于“城市空气质量时报”报道的污染物。
(3)酸雨空气中久置酸性增强的原因是2H2SO3＋O2===2H2SO4，H2SO4酸性强于H2SO3。
(4)燃煤中加入适量生石灰的“固硫”原理：SO2＋CaOCaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4。



2.下列反应中，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性的是(　　)
A.2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑
B.C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
C.Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D.Fe2O3＋3H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3H2O
答案　C
解析　H2SO4中S元素化合价降低，则表现强氧化性；有硫酸盐生成，则表现酸性。
3.在如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是(　　)

A.①中苹果块变干瘪 B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析 D.④中pH试纸变红
答案　D
解析　浓H2SO4具有吸水性，苹果块中的水分、胆矾晶体中的水分、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓H2SO4吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矾晶体表面失水而出现不带结晶水的白色CuSO4、饱和KNO3溶液失水而有晶体析出。浓H2SO4中不能电离出H＋，因此pH试纸不会变红，但会被炭化而变黑。
4.关于浓H2SO4与Cu反应叙述正确的是(　　)
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只表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有1 mol H2SO4被还原，同时生成1 mol SO2
答案　D
解析　Cu与浓H2SO4的反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，反应中H2SO4既表现氧化性，又表现酸性，A、C项错误；该反应为氧化还原反应，不属于复分解反应，B项错误；1 mol Cu参加反应时，有2 mol H2SO4发生反应，其中有1 mol被还原，产生1 mol SO2，D项正确。
5.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是(　　)
A.都能与Mg、Zn、Fe、Al反应产生H2 B.都能与Cu在加热条件下反应
C.都具有脱水性 D.都能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀
答案　D
解析　浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化，与Mg、Zn反应生成SO2，A项错误；稀硫酸在加热的情况下也不与铜反应，B项错误；稀硫酸没有脱水性，C项错误；不论是浓硫酸还是稀硫酸，在水溶液中均能产生SO，Ba2＋＋SO===BaSO4↓，D项正确。
6.向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的铜片，加热使之反应。则充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量(　　)
A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol
答案　A
解析　根据反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。若50 mL 18 mol·L－1的H2SO4与铜完全反应，被还原的H2SO4的物质的量为0.45 mol，而实际上，随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐变稀，铜与稀H2SO4不反应，故被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol。
7.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。

(1)判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是_________________________________，
甲装置中发生的主要反应的化学方程式是__________________________________________，
该反应中若有3.2 g Cu参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为__________ mol。
(2)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，请写出SO2与NaOH溶液反应的离子方程式：______________________________________。
(3)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色，应采取的操作是_______________________________。
(4)若铜片还有剩余，硫酸________(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是________________________。
答案　(1)乙中品红溶液退色　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　0.05
(2)2OH－＋SO2===SO＋H2O
(3)将反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌，而后观察颜色
(4)没有　因随反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O的进行，硫酸变稀，而稀H2SO4不与Cu反应，故H2SO4不会消耗完
解析　(1)铜与浓硫酸发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2能使品红溶液退色，若有3.2 g Cu参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为＝0.05 mol。(2)SO2为酸性氧化物，与碱反应生成盐和水。(3)观察CuSO4溶液颜色实质上是考查浓H2SO4的稀释方法。(4) Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随反应的进行，浓H2SO4逐渐变稀，Cu不与稀H2SO4反应，故硫酸不会消耗完。

题组1　酸雨及其防治
1.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是(　　)
A.酸雨 B.光化学烟雾 C.臭氧空洞 D.温室效应
答案　A
解析　光化学烟雾主要与氮的氧化物有关，臭氧空洞主要与氟氯代烃的排放有关，温室效应主要与空气中二氧化碳的浓度增大有关。
2.下列对酸雨和雾霾的理解正确的是(　　)
A.酸雨是指pH＜7的降水(包括雨、雪、霜等) B.酸雨放置后酸性会降低
C.酸雨和雾霾的形成均与空气中的SO2有关
D.对化石燃料的不合理利用导致了酸雨、雾霾，该过程中涉及硫的转化的反应均为氧化还原反应
答案　C
解析　酸雨是指pH＜5.6的降水，A项错误；酸雨中含有H2SO3，放置后会被逐渐氧化为H2SO4，酸性增强，B项错误；雾霾的形成主要与大气中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物有关，C项正确；SO2溶于水生成H2SO3的反应是非氧化还原反应，D项错误。
3.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是(　　)

A.溶液B中发生的反应为2SO2＋O2===2SO3 B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋
C.由以上流程可推知氧化性：Fe3＋＞O2＞SO D.此工艺的优点之一是物质能循环利用
答案　D
解析　酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，溶液B中通入空气发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，则氧化性：O2＞Fe3＋＞SO，A、C两项错误；溶液C中含有Fe2(SO4)3，可用KSCN溶液检验Fe3＋，B项错误；Fe2(SO4)3可循环利用，D项正确。
题组2　硫酸的性质及应用
4.浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中未表现出的性质是(　　)
A.酸性 B.脱水性 C.吸水性 D.强氧化性
答案　A
解析　浓H2SO4与含有水分的蔗糖作用的过程中，首先表现出吸水性；放出的热量促使浓H2SO4将蔗糖脱水炭化，表现出脱水性；生成的碳又与浓H2SO4发生氧化还原反应产生CO2、SO2等气体，使体积迅速膨胀。可见整个过程中浓硫酸未表现酸性。
5.浓硫酸是常用的干燥剂，都能用浓硫酸干燥的一组气体是(　　)
A.CH4、H2、NH3 B.CO2、SO2、Cl2 C.CO、HCl、HBr D.CO2、H2、H2S
答案　B
解析　能与浓硫酸反应的气体不能用浓硫酸来干燥，浓硫酸与NH3反应生成硫酸铵， HBr和H2S具有强还原性，能被浓硫酸氧化。B项符合要求。
6.将浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是(　　)
①红热的木炭　②H2S气体　③Cu　④FeO　⑤NH3　⑥使木材炭化　⑦CuSO4·5H2O　⑧对铁、铝的钝化
A.③④ B.①②⑤⑧ C.①②③④⑦ D.以上答案均不正确
答案　A
解析　与木炭、H2S反应及Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性，⑥是浓硫酸的脱水性；⑦是吸水性。③和④满足题意。
7.下列关于浓硫酸的性质及用途的叙述正确的是(　　)
A.浓硫酸能使蔗糖炭化，表现了浓硫酸的吸水性 B.常温下，浓硫酸与Cu反应放出SO2
C.浓硫酸可用来干燥NH3、H2等气体 D.常温下，浓硫酸可用铁罐储运
答案　D
解析　浓硫酸使蔗糖炭化体现的是浓硫酸的脱水性而不是吸水性，A项错误；浓硫酸与铜的反应需在加热的条件下进行，B项错误；浓硫酸作为干燥剂，不能干燥碱性气体，NH3为碱性气体，C项错误；常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化，D项正确。
8.用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)

A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量 B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D.为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
答案　D
解析　因为①中含有大量浓硫酸，所以应该冷却后把①中溶液倒入盛有水的烧杯中，D错误。
9.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是(　　)
A.都能做干燥剂 B.都具有一定的氧化性
C.加热时都能与铜发生反应 D.在常温下都能用铁制容器贮存
答案　B
解析　A中浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂；C中浓硫酸在加热时可与铜发生反应，稀硫酸与铜不反应；D中由于浓硫酸有强氧化性，常温下铁在浓硫酸中发生钝化，所以可以用铁制容器贮存浓硫酸，稀硫酸与铁可发生反应；B中浓硫酸有强氧化性，稀硫酸表现弱氧化性。
10.一定量Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体体积为2.24 L(标准状况)，则下列情况不可能的是(　　)
A.加入铜的质量为6.4 g B.加入浓硫酸中溶质为0.2 mol
C.加入铜的质量大于6.4 g D.加入浓硫酸中含溶质多于0.2 mol
答案　B
解析　Cu与浓硫酸共热时发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，当生成标准状况下2.24 L SO2(0.1 mol)时，反应消耗0.1 mol Cu(6.4 g)，消耗0.2 mol H2SO4，由于反应中有H2O生成，浓硫酸浓度不断降低，当变为稀硫酸时不再与Cu反应，故实验中m(Cu)≥6.4 g，n(H2SO4)＞0.2 mol，B错误。
11.已知①Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑、②Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，下列说法不正确的是 (　　)
A.浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸
B.过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO2和H2
C.Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4
D.不管是浓硫酸还是稀硫酸，若反应过程中被还原的H2SO4物质的量相等，则生成气体的物质的量相等
答案　A
解析　从反应方程式知浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，但稀硫酸不是氧化性酸，A错；过量的Zn在浓H2SO4中反应先生成SO2，硫酸变稀后生成H2，B正确；Zn分别与浓硫酸和稀硫酸的反应中，有1 mol H2SO4被还原时分别生成1 mol SO2和1 mol H2，D正确。
12.如图是硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是(　　)
硫酸化学纯(CP)
500 mL
化学式：H2SO4
相对分子质量：98
密度：1.84 g·cm－3
质量分数：98%

A.该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4 mol·L－1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%
C.50 mL该H2SO4中加入足量的铜片并加热，被还原的H2SO4的物质的量为0.46 mol
D.2.7 g Al与足量的该硫酸反应可得到标准状况下的H2 3.36 L
答案　A
解析　A项，c＝＝18.4 mol·L－1；B项，等体积水的质量小于浓H2SO4的质量，故混合所得溶液的质量分数大于49%；C项，由Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，当0.05 L×18.4 mol·L－1＝0.92 mol的H2SO4完全参加反应时，被还原的H2SO4为0.46 mol，由于反应后期，H2SO4浓度减小，稀H2SO4与Cu不反应，则被还原H2SO4的物质的量小于0.46 mol；D项，标准状况下，Al遇浓H2SO4“钝化”。
[综合强化]
13.SO2是常见的大气污染物，燃煤是产生SO2的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO2的排放。
(1)往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的化学方程式是_____________________________________________。
(2)可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO3时，两种吸收液体积比V(Na2SO3)∶V(NaOH)＝______________。
②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是_____________________________________。
答案　(1)2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2
(2)① 1∶2　② Ca2＋＋OH－＋HSO===CaSO3↓＋H2O
解析　(1)根据题意，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙，同时生成二氧化碳，所以反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2。(2)①假设生成的NaHSO3物质的量都为2 mol，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量为1 mol，需1 mol Na2SO3；NaOH＋SO2===NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量为2 mol，需2 mol NaOH，假设Na2SO3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度都为c mol·L－1，两种吸收液体积比V(Na2SO3)∶V(NaOH)＝∶＝1∶2。②NaOH溶液吸收了足量的SO2发生反应：NaOH＋SO2===NaHSO3，与一定量的石灰水溶液充分反应NaHSO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋NaOH＋H2O，离子反应为Ca2＋＋OH－＋HSO===CaSO3↓＋H2O，使NaOH溶液再生。
14.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。

回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是______________，其作用是______________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是______________，B中应盛放的液体是______________(填字母)。
A.水 B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。
①有一定量的余酸但未能使酮片完全溶解，你认为原因是_________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是________(填字母)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液
C.银粉 D.NaHCO3溶液
答案　(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)氢氧化钠溶液(其他合理答案均可)　吸收多余的SO2，防止污染空气
(3)试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升　D
(4)①反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应　②AD
解析　(1)装置A为铜与浓硫酸的反应装置，二者反应生成CuSO4、SO2和H2O。(2)因SO2为大气污染物，需要进行尾气处理，常用氢氧化钠溶液吸收SO2。(3)根据题目中“装置B的作用是贮存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都与SO2反应。(4)铜可与浓硫酸反应，但不与稀硫酸反应。随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐减小，浓硫酸变为稀硫酸。反应的生成物中存在CuSO4，要证明反应后的圆底烧瓶中有余酸存在，只需证明有H＋存在。所以，选择的是能与H＋反应的铁粉和NaHCO3溶液。
15.A～H等8种物质存在如下转化关系(反应条件，部分产物未标出)。已知：A是正盐，B是能使品红溶液退色的气体，G是红棕色气体。按要求回答问题：

(1)写出下列物质的化学式：
A____________，B____________，C____________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
E→F________________________________________________________________________；
G→H________________________________________________________________________；
D的浓溶液与木炭反应的化学方程式：__________________________________________。
(3)检验某溶液中是否含D中阴离子的方法是_________________________________________________。
答案　(1)(NH4)2SO3　SO2　SO3 (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(3)取少量该溶液于试管中，加足量盐酸酸化，未见白色沉淀产生；再加少量BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，则证明有SO
解析　本题有两个较为明显的突破口。根据“B是能使品红溶液退色的气体”可知B是SO2气体，则C是SO3，D是硫酸。根据“G是红棕色气体”可知G是NO2气体，逆推，F是NO气体，E是NH3。A能与硫酸反应放出SO2，其阴离子必然是亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子，但考虑到是正盐，可以确定其阴离子是亚硫酸根离子；同时A又能与NaOH溶液反应放出氨气，A中必然含有铵根离子。由此判断A为(NH4)2SO3。
第2课时　硫酸　酸雨及其防治
一、浓硫酸的特性
1.吸水性：浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气，液体中的水及结晶水合物中的结晶水，故常用做干燥剂。
2.脱水性：浓硫酸能将有机化合物中的氢、氧元素按2∶1的比例脱出生成H2O。
将一定量的蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸，观察到的现象是白色蔗糖变黑、体积膨胀，产生大量白雾，放出有刺激性气味的气体，发生反应的化学方程式是C12H22O1112C＋11H2O，2H2SO4(浓)＋C2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。
3.强氧化性
(1)与金属反应
①与铜的反应
实验操作

实验现象
a试管中铜丝表面变黑，有气体逸出；
b试管中的品红溶液逐渐变为无色；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色
实验结论
Cu和浓H2SO4反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O


②与铁的反应
常温下，铁、铝遇浓硫酸，金属表面形成一层致密的氧化膜而出现“钝化”现象。
(2)与非金属反应
浓硫酸与碳反应的方程式是C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

1.浓硫酸与金属反应的规律
(1)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4“钝化”。
(2)与金属活动顺序中氢之前的金属(Fe、Al除外)反应的规律。
如Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
①浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；
②在反应过程中，浓硫酸变稀后就发生：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(3)与金属活动顺序中氢之后的金属(除Au、Pt外)反应规律：
①反应需加热，否则不反应；
②氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2；
③浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；
④随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸后，反应就会停止。
2.浓硫酸与非金属反应的规律
(1)反应要加热，否则不反应。
(2)氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2。
(3)浓硫酸只表现氧化性。
(4)随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。
(5)不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
3.浓硫酸与还原性化合物反应的规律
常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化，浓H2SO4被还原为SO2。
例1　下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法中正确的是(　　)
A.浓硫酸使胆矾晶体变白，体现了浓硫酸的脱水性 B.浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性
C.浓硫酸常温下与铝、铁都不反应 D.常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应
答案　D
解析　浓硫酸使胆矾晶体变白，体现了浓硫酸的吸水性，A项错误；浓硫酸有氧化性，稀硫酸也有氧化性，只不过浓硫酸的氧化性是＋6价的S体现出来的，而稀硫酸的氧化性是＋1价的H体现出来的，B项错误；浓硫酸常温下使铝、铁钝化，钝化也是发生了化学反应，C项错误。
思维启迪
(1)浓H2SO4、稀H2SO4的氧化性区别：
浓H2SO4与稀H2SO4氧化性的区别：
浓H2SO4具有强氧化性，原因是H2O4―→O2；
稀H2SO4具有弱氧化性，原因是2 ―→H2。
(2)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4发生“钝化”。“钝化”属于化学变化，不能理解为不反应。
(3)加热条件下，Fe、Al与浓硫酸反应而不会“钝化”。
(4)浓硫酸吸水性和脱水性的本质区别是看与浓硫酸接触的物质中是否含有“H2O”。即“有H2O则吸，无H2O则脱”。
例2　5 mL物质的量浓度为18 mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是(　　)
A.有0.09 mol的硫酸被还原 B.有0.045 mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g
答案　D
解析　浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸逐渐消耗，其浓度也逐渐下降，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol·L－1＝0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0.09 mol，被还原的硫酸小于0.045 mol，参加反应的铜小于2.88 g。
思维启迪
除Au、Pt之外的所有金属，在加热的条件下均能与浓硫酸发生反应，但不放出H2，浓硫酸的还原产物一般是SO2。假定金属M在生成物中为＋n价，则由2M＋2nH2SO4(浓)M2(SO4)n＋nSO2↑＋2nH2O知，理论上被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的。
(1)活泼金属(如Zn)
(2)不活泼金属(如Cu)

二、酸雨及其防治
1.酸雨的形成
(1)酸雨：排放到空气中的SO2和氮的氧化物在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落就成为酸雨。
(2)硫的氧化物形成酸雨的主要过程：

主要反应如下：
途径Ⅰ：①2SO2＋O22SO3，②SO3＋H2O===H2SO4；
途径Ⅱ：③SO2＋H2O⇌H2SO3，④2H2SO3＋O2===2H2SO4。
2.酸雨的防治
(1)从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制。
(2)改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。

中学常见的环保知识
(1)酸雨主要是由二氧化硫和氮氧化物的排放引起的；能使土壤酸化并腐蚀建筑物等。
(2)光化学烟雾主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响植物生长。
(3)臭氧层空洞主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；加重地球上的生物受到的太阳紫外线的伤害。
(4)温室效应主要是大气中的二氧化碳的含量不断增加造成的；会使全球气候变暖。
(5)白色污染主要是难降解塑料(如聚氯乙烯塑料)的使用和随意丢弃造成的；会破坏土壤结构和生态环境。
(6)赤潮和水华的形成原因是含磷洗衣粉的大量使用及工业废水的任意排放，导致藻类过度繁殖、鱼类死亡、水质恶化。
例3　回答下列问题：
(1)下列气体容易形成酸雨的是________(填字母)。
A.CO2 B.SO2 C.N2 D.NO2
(2)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55

分析数据，回答下列问题：
①雨水样品的pH变化的原因是________________________________(用化学方程式表示)。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变________，原因是__________________
__________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。
①少用煤作燃料　②把工厂烟囱造高　③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
答案　(1)BD　(2)①SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4　②小　Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)　(3)C
解析　(1)SO2、NOx易形成酸雨。
(2)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4。
②雨水和自来水混合，应考虑SO2与Cl2(或H2SO3与HClO)的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。
(3)减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有力措施。因此①③⑤正确。
思维启迪
(1)pH＜5.6的降雨称酸雨，酸雨分为硫酸型和硝酸型。
(2)CO2不是形成酸雨的物质，不属于“城市空气质量时报”报道的污染物。
(3)酸雨空气中久置酸性增强的原因是2H2SO3＋O2===2H2SO4，H2SO4酸性强于H2SO3。
(4)燃煤中加入适量生石灰的“固硫”原理：SO2＋CaOCaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4。

1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)常温下可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸，说明常温下铁和铝与浓H2SO4不反应(　×　)
(2)向溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀，证明溶液中一定含有SO(　×　)
(3)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等气体(　×　)
(4)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以不能干燥SO2(　×　)
(5)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“钝化”(　×　)
(6)将浓H2SO4滴到湿的蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓H2SO4有脱水性、吸水性和强氧化性(　√　)
(7)pH＜7的降雨属于酸雨(　×　)
(8)煤和石油等化石燃料的燃烧除产生CO2外，还产生SO2等(　√　)
(9)酸雨会导致湖泊水质变酸，向其中加入石灰石可使其酸性减弱(　√　)
(10)CO2、SO2及氮的氧化物的排放均会导致酸雨的形成(　×　)
2.下列反应中，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性的是(　　)
A.2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑
B.C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
C.Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D.Fe2O3＋3H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3H2O
答案　C
解析　H2SO4中S元素化合价降低，则表现强氧化性；有硫酸盐生成，则表现酸性。
3.在如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是(　　)

A.①中苹果块变干瘪 B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出 D.④中pH试纸变红
答案　D
解析　浓H2SO4具有吸水性，苹果块中的水分、胆矾晶体中的水分、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓H2SO4吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矾晶体表面失水而出现不带结晶水的白色CuSO4、饱和KNO3溶液失水而有晶体析出。浓H2SO4中不能电离出H＋，因此pH试纸不会变红，但会被炭化而变黑。
4.关于浓H2SO4与Cu反应叙述正确的是(　　)
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只表现出酸性 D.每1 mol铜参加反应就有1 mol H2SO4被还原，同时生成1 mol SO2
答案　D
解析　Cu与浓H2SO4的反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，反应中H2SO4既表现氧化性，又表现酸性，A、C项错误；该反应为氧化还原反应，不属于复分解反应，B项错误；1 mol Cu参加反应时，有2 mol H2SO4发生反应，其中有1 mol被还原，产生1 mol SO2，D项正确。
5.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是(　　)
A.都能与Mg、Zn、Fe、Al反应产生H2 B.都能与Cu在加热条件下反应
C.都具有脱水性 D.都能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀
答案　D
解析　浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化，与Mg、Zn反应生成SO2，A项错误；稀硫酸在加热的情况下也不与铜反应，B项错误；稀硫酸没有脱水性，C项错误；不论是浓硫酸还是稀硫酸，在水溶液中均能产生SO，Ba2＋＋SO===BaSO4↓，D项正确。
6.向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的铜片，加热使之反应。则充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量(　　)
A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol
答案　A
解析　根据反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。若50 mL 18 mol·L－1的H2SO4与铜完全反应，被还原的H2SO4的物质的量为0.45 mol，而实际上，随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐变稀，铜与稀H2SO4不反应，故被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol。
7.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。

(1)判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是_________________________________，
甲装置中发生的主要反应的化学方程式是__________________________________________，
该反应中若有3.2 g Cu参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为__________ mol。
(2)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，请写出SO2与NaOH溶液反应的离子方程式：_______________________________________________________。
(3)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色，应采取的操作是_________________________________________________。
(4)若铜片还有剩余，硫酸________(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是_________________________________。
答案　(1)乙中品红溶液退色　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　0.05
(2)2OH－＋SO2===SO＋H2O
(3)将反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌，而后观察颜色
(4)没有　因随反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O的进行，硫酸变稀，而稀H2SO4不与Cu反应，故H2SO4不会消耗完
解析　(1)铜与浓硫酸发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2能使品红溶液退色，若有3.2 g Cu参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为＝0.05 mol。(2)SO2为酸性氧化物，与碱反应生成盐和水。(3)观察CuSO4溶液颜色实质上是考查浓H2SO4的稀释方法。(4) Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随反应的进行，浓H2SO4逐渐变稀，Cu不与稀H2SO4反应，故硫酸不会消耗完。

[对点训练]
题组1　酸雨及其防治
1.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是(　　)
A.酸雨 B.光化学烟雾 C.臭氧空洞 D.温室效应
答案　A
解析　光化学烟雾主要与氮的氧化物有关，臭氧空洞主要与氟氯代烃的排放有关，温室效应主要与空气中二氧化碳的浓度增大有关。
2.下列对酸雨和雾霾的理解正确的是(　　)
A.酸雨是指pH＜7的降水(包括雨、雪、霜等) B.酸雨放置后酸性会降低
C.酸雨和雾霾的形成均与空气中的SO2有关
D.对化石燃料的不合理利用导致了酸雨、雾霾，该过程中涉及硫的转化的反应均为氧化还原反应
答案　C
解析　酸雨是指pH＜5.6的降水，A项错误；酸雨中含有H2SO3，放置后会被逐渐氧化为H2SO4，酸性增强，B项错误；雾霾的形成主要与大气中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物有关，C项正确；SO2溶于水生成H2SO3的反应是非氧化还原反应，D项错误。
3.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是(　　)

A.溶液B中发生的反应为2SO2＋O2===2SO3 B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋
C.由以上流程可推知氧化性：Fe3＋＞O2＞SO D.此工艺的优点之一是物质能循环利用
答案　D
解析　酸性Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，溶液B中通入空气发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，则氧化性：O2＞Fe3＋＞SO，A、C两项错误；溶液C中含有Fe2(SO4)3，可用KSCN溶液检验Fe3＋，B项错误；Fe2(SO4)3可循环利用，D项正确。
题组2　硫酸的性质及应用
4.浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中未表现出的性质是(　　)
A.酸性 B.脱水性 C.吸水性 D.强氧化性
答案　A
解析　浓H2SO4与含有水分的蔗糖作用的过程中，首先表现出吸水性；放出的热量促使浓H2SO4将蔗糖脱水炭化，表现出脱水性；生成的碳又与浓H2SO4发生氧化还原反应产生CO2、SO2等气体，使体积迅速膨胀。可见整个过程中浓硫酸未表现酸性。
5.浓硫酸是常用的干燥剂，都能用浓硫酸干燥的一组气体是(　　)
A.CH4、H2、NH3 B.CO2、SO2、Cl2 C.CO、HCl、HBr D.CO2、H2、H2S
答案　B
解析　能与浓硫酸反应的气体不能用浓硫酸来干燥，浓硫酸与NH3反应生成硫酸铵， HBr和H2S具有强还原性，能被浓硫酸氧化。B项符合要求。
6.将浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是(　　)
①红热的木炭　②H2S气体　③Cu　④FeO　⑤NH3　⑥使木材炭化　⑦CuSO4·5H2O　⑧对铁、铝的钝化
A.③④ B.①②⑤⑧
C.①②③④⑦ D.以上答案均不正确
答案　A
解析　与木炭、H2S反应及Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性，⑥是浓硫酸的脱水性；⑦是吸水性。③和④满足题意。
7.下列关于浓硫酸的性质及用途的叙述正确的是(　　)
A.浓硫酸能使蔗糖炭化，表现了浓硫酸的吸水性 B.常温下，浓硫酸与Cu反应放出SO2
C.浓硫酸可用来干燥NH3、H2等气体 D.常温下，浓硫酸可用铁罐储运
答案　D
解析　浓硫酸使蔗糖炭化体现的是浓硫酸的脱水性而不是吸水性，A项错误；浓硫酸与铜的反应需在加热的条件下进行，B项错误；浓硫酸作为干燥剂，不能干燥碱性气体，NH3为碱性气体，C项错误；常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化，D项正确。
8.用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)

A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量 B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D.为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
答案　D
解析　因为①中含有大量浓硫酸，所以应该冷却后把①中溶液倒入盛有水的烧杯中，D错误。
9.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是(　　)
A.都能做干燥剂 B.都具有一定的氧化性
C.加热时都能与铜发生反应 D.在常温下都能用铁制容器贮存
答案　B
解析　A中浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂；C中浓硫酸在加热时可与铜发生反应，稀硫酸与铜不反应；D中由于浓硫酸有强氧化性，常温下铁在浓硫酸中发生钝化，所以可以用铁制容器贮存浓硫酸，稀硫酸与铁可发生反应；B中浓硫酸有强氧化性，稀硫酸表现弱氧化性。
10.一定量Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体体积为2.24 L(标准状况)，则下列情况不可能的是(　　)
A.加入铜的质量为6.4 g B.加入浓硫酸中溶质为0.2 mol
C.加入铜的质量大于6.4 g D.加入浓硫酸中含溶质多于0.2 mol
答案　B
解析　Cu与浓硫酸共热时发生反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，当生成标准状况下2.24 L SO2(0.1 mol)时，反应消耗0.1 mol Cu(6.4 g)，消耗0.2 mol H2SO4，由于反应中有H2O生成，浓硫酸浓度不断降低，当变为稀硫酸时不再与Cu反应，故实验中m(Cu)≥6.4 g，n(H2SO4)＞0.2 mol，B错误。
11.已知①Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑、②Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，下列说法不正确的是 (　　)
A.浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸
B.过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO2和H2
C.Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4
D.不管是浓硫酸还是稀硫酸，若反应过程中被还原的H2SO4物质的量相等，则生成气体的物质的量相等
答案　A
解析　从反应方程式知浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，但稀硫酸不是氧化性酸，A错；过量的Zn在浓H2SO4中反应先生成SO2，硫酸变稀后生成H2，B正确；Zn分别与浓硫酸和稀硫酸的反应中，有1 mol H2SO4被还原时分别生成1 mol SO2和1 mol H2，D正确。
12.如图是硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是(　　)
硫酸化学纯(CP)
500 mL
化学式：H2SO4
相对分子质量：98
密度：1.84 g·cm－3
质量分数：98%

A.该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4 mol·L－1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%
C.50 mL该H2SO4中加入足量的铜片并加热，被还原的H2SO4的物质的量为0.46 mol
D.2.7 g Al与足量的该硫酸反应可得到标准状况下的H2 3.36 L
答案　A
解析　A项，c＝＝18.4 mol·L－1；B项，等体积水的质量小于浓H2SO4的质量，故混合所得溶液的质量分数大于49%；C项，由Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，当0.05 L×18.4 mol·L－1＝0.92 mol的H2SO4完全参加反应时，被还原的H2SO4为0.46 mol，由于反应后期，H2SO4浓度减小，稀H2SO4与Cu不反应，则被还原H2SO4的物质的量小于0.46 mol；D项，标准状况下，Al遇浓H2SO4“钝化”。
[综合强化]
13.SO2是常见的大气污染物，燃煤是产生SO2的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO2的排放。
(1)往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的化学方程式是_____________________________________________________________。
(2)可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO3时，两种吸收液体积比V(Na2SO3)∶V(NaOH)＝______________。
②NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是_______________________________________________。
答案　(1)2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2
(2)① 1∶2　② Ca2＋＋OH－＋HSO===CaSO3↓＋H2O
解析　(1)根据题意，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙，同时生成二氧化碳，所以反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2。(2)①假设生成的NaHSO3物质的量都为2 mol，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量为1 mol，需1 mol Na2SO3；NaOH＋SO2===NaHSO3，吸收的二氧化硫的物质的量为2 mol，需2 mol NaOH，假设Na2SO3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度都为c mol·L－1，两种吸收液体积比V(Na2SO3)∶V(NaOH)＝∶＝1∶2。②NaOH溶液吸收了足量的SO2发生反应：NaOH＋SO2===NaHSO3，与一定量的石灰水溶液充分反应NaHSO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋NaOH＋H2O，离子反应为Ca2＋＋OH－＋HSO===CaSO3↓＋H2O，使NaOH溶液再生。
14.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。

回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是______________，其作用是______________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是______________，B中应盛放的液体是______________(填字母)。
A.水 B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。
①有一定量的余酸但未能使酮片完全溶解，你认为原因是_________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是________(填字母)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液
C.银粉 D.NaHCO3溶液
答案　(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)氢氧化钠溶液(其他合理答案均可)　吸收多余的SO2，防止污染空气
(3)试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升　D
(4)①反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应　②AD
解析　(1)装置A为铜与浓硫酸的反应装置，二者反应生成CuSO4、SO2和H2O。(2)因SO2为大气污染物，需要进行尾气处理，常用氢氧化钠溶液吸收SO2。(3)根据题目中“装置B的作用是贮存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都与SO2反应。(4)铜可与浓硫酸反应，但不与稀硫酸反应。随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐减小，浓硫酸变为稀硫酸。反应的生成物中存在CuSO4，要证明反应后的圆底烧瓶中有余酸存在，只需证明有H＋存在。所以，选择的是能与H＋反应的铁粉和NaHCO3溶液。
15.A～H等8种物质存在如下转化关系(反应条件，部分产物未标出)。已知：A是正盐，B是能使品红溶液退色的气体，G是红棕色气体。按要求回答问题：

(1)写出下列物质的化学式：
A____________，B____________，C____________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
E→F________________________________________________________________________；
G→H________________________________________________________________________；
D的浓溶液与木炭反应的化学方程式：__________________________________________。
(3)检验某溶液中是否含D中阴离子的方法是___________________________________________________________。
答案　(1)(NH4)2SO3　SO2　SO3
(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(3)取少量该溶液于试管中，加足量盐酸酸化，未见白色沉淀产生；再加少量BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，则证明有SO
解析　本题有两个较为明显的突破口。根据“B是能使品红溶液退色的气体”可知B是SO2气体，则C是SO3，D是硫酸。根据“G是红棕色气体”可知G是NO2气体，逆推，F是NO气体，E是NH3。A能与硫酸反应放出SO2，其阴离子必然是亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子，但考虑到是正盐，可以确定其阴离子是亚硫酸根离子；同时A又能与NaOH溶液反应放出氨气，A中必然含有铵根离子。由此判断A为(NH4)2SO3。