专题02硫酸和硫酸根离子的检验

1.硫酸的物理性质①纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。②硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其密度越大；质量分数为98%的浓硫酸，密度为1.84g·cm－3。③硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。2.硫酸具有酸的共性(硫酸为二元强酸，具有酸的通性)3.浓硫酸的特性特性一：吸水性观察思考描述现象蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末结论浓硫酸具有吸水性特性二：脱水性观察思考描述现象蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并释放出有刺激性气味的气体结论浓硫酸具有脱水性吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭区别物质中含有H2O物质中不含有H2O，只含有氢元素和氧元素应用作干燥剂特性三：强氧化性实验探究：浓硫酸与铜的反应实验现象a试管中铜丝表面有气泡产生；b试管中的溶液逐渐变为无色；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，溶液显蓝色实验结论Cu和浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O浓硫酸与金属反应的规律浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。2Fe＋6H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2OC＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OS＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O2P＋5H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))2H3PO4＋5SO2↑＋2H2O2.浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。3.浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。4.常温下，铁,铝遇到浓硫酸会发生钝化。在表面形成一层致密的氧化膜，从而阻止进一步的反应，不会腐蚀。与还原性化合物反应，如H2S、HBr等H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2O2FeSO4＋2H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2O4.硫酸的工业制法工艺流程1．（2023春·安徽六安·高一六安二中校考期中）下列关于硫酸的说法，正确的是A．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性B．浓硫酸与碳反应时，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性C．将铝片分别投入常温下的浓硫酸和稀硫酸，快速放出气体的是稀硫酸D．浓硫酸使胆矾晶体由蓝色变为白色体现了脱水性【答案】C【详解】A．稀硫酸溶液中的氢离子能表现弱氧化性，所以浓硫酸表现强氧化性，稀硫酸表现弱氧化性，故A错误；B．浓硫酸与铜碳共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应中浓硫酸只表现强氧化性，没有表现酸性，故B错误；C．常温下铝在浓硫酸中钝化形成的致密氧化膜阻碍反应的继续进行，而铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，所以将铝片分别投入常温下的浓硫酸和稀硫酸，快速放出气体的是稀硫酸，故C正确；D．浓硫酸具有吸水性，能使蓝色的胆矾晶体失去结晶水变为白色的无水硫酸铜，反应中浓硫酸没有表现脱水性，故D错误；故选C。1．（2023春·广东广州·高一广州市第二中学校考期中）化学与环境、材料信息、能源关系密切。下列说法正确的是A．蔗糖遇浓硫酸的“黑面包”实验，体现浓硫酸的脱水性和酸性B．光导纤维的主要材料属于酸性氧化物C．航母拦阻索的主要材料特种钢属于非金属材料D．化石燃料直接燃烧产生的大量会导致酸雨的发生【答案】B【详解】A．蔗糖遇浓硫酸的“黑面包”实验，先脱水后生成的碳与浓硫酸继续反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性，选项A错误；B．光导纤维的主要材料是SiO2，SiO2属于酸性氧化物，选项B正确；C．特种钢属于金属材料，选项C错误；D．CO2会导致温室效应，氮氧化物和硫氧化物才会导致酸雨，选项D错误；答案选B。2．（2023春·黑龙江七台河·高一勃利县高级中学校考期中）下列说法正确的是A．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥NH3B．浓硫酸与铁不反应，可用铁罐储运浓硫酸C．具有还原性，实验室也可用浓硫酸干燥D．水溶液具有漂白性，可使紫色石蕊试液褪色【答案】C【详解】A．浓硫酸具有吸水性，但能与氨气反应，不能用来干燥NH3，A错误；B．浓硫酸与铁不在常温下钝化，可用铁罐储运浓硫酸，钝化属于化学变化，B错误；C．具有还原性，但不能被浓硫酸氧化，实验室也可用浓硫酸干燥，C正确；D．水溶液具有漂白性，可使品红溶液褪色，但不能使紫色石蕊试液褪色，D错误；答案选C。3．（2023春·湖北省直辖县级单位·高一统考阶段练习）设NA为阿佛加德罗常数的数值，下列叙述中正确的是A．46gNO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NAB．常温下，将5.4g铝片投入足量的浓硫酸中，铝失去的电子数为0.3NAC．足量的浓盐酸与8.7g反应，转移电子的数目为0.4D．足量铜与1L浓度为18mol·L1浓硫酸反应可以得到SO2的分子总数为9NA【答案】A【详解】A．46gNO2含有原子数为，46gN2O4含有原子数为，则46gNO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA，故A正确；B．常温下，铝片投入足量的浓硫酸中，发生钝化反应，生成致密氧化膜后不再反应，故B错误；C．足量的浓盐酸与8.7g(物质的量为0.1mol)反应，转移电子的数目为0.2，故C错误；D．浓硫酸反应过程中逐渐变稀，稀硫酸不与铜反应，因此足量铜与1L浓度为18mol·L1浓硫酸反应可以得到SO2的分子总数小于9NA，故D错误。综上所述，答案为A。1.硫酸根离子实验探究实验操作实验现象离子方程式加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白色沉淀不溶解SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白色沉淀溶解，生成无色无味气体Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓，BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O2.硫酸根离子的检验方法1．（2023春·广东深圳·高一深圳市罗湖高级中学校考期中）下列现象或用途与浓硫酸的吸水性和脱水性无关的是A．浓硫酸可作氯气的干燥剂B．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应C．浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末D．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑【答案】B【详解】A．浓硫酸可作氯气的干燥剂，是因为浓硫酸具有吸水性，故A不符合题意；B．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应，是浓硫酸强氧化性体现，与浓硫酸的吸水性和脱水性无关，故B符合题意；C．浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，与浓硫酸吸水性有关，故C不符合题意；D．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑，由浓硫酸脱水性有关，故D不符合题意；故选B。1．（2023春·山东聊城·高一山东聊城一中校考期中）下列气体中，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是A． B． C． D．【答案】C【分析】浓H2SO4具有吸水性、强氧化性、脱水性。而碱石灰有CaO、KOH、NaOH等。【详解】A．SO2为酸性气体可用浓硫酸干燥。但它要与碱石灰发生反应，不能用碱石灰干燥，A项不符合题意；B．H2S具有还原性和酸性，与浓硫酸又能用碱石灰均发生反应，不能用二者干燥，B项不符合题意；C．N2非常稳定，能用二者进行干燥，C项符合题意；D．NH3为碱性气体与浓硫酸反应而不能干燥，可用碱石灰干燥，D项不符合题意；故选C。2．（2023春·浙江·高一期中）为确定下列置于空气中物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是A．Na2SO3溶液(BaCl2) B．FeCl2溶液(KSCN)C．KI溶液(淀粉溶液) D．CH3CHO溶液(石蕊试液)【答案】A【详解】A．Na2SO3溶液变质混有硫酸钠，亚硫酸钠、硫酸钠均能与BaCl2反应生成白色沉淀，故A符合题意；B．FeCl2溶液变质混有氯化铁，加KSCN溶液变红，可检验变质，故B不符合题意；C．KI溶液变质混有碘单质，加淀粉溶液变蓝，可检验变质，故C不符合题意；D．CH3CHO溶液混有乙酸，加石蕊试液变红，可检验变质，故D不符合题意；故答案选A。3．（2022秋·江苏扬州·高一校考阶段练习）根据下列实验操作和现象能得到相应结论的是选项实验操作和现象相应结论A用洁净铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色该溶液含，不含B向某溶液中加入盐酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀该溶液中一定含有C向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体该溶液中不一定含有D将绿豆大小的钠块投入水中，钠熔为小球，浮于水面钠的密度为A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．焰色反应为黄色,则溶液中一定含Na+，因为黄光会遮盖紫光，透过蓝色钴玻璃，滤去黄光，看是否能观察到紫色，才能判断是否含K+，A错误；B．向某无色溶液中，先加入适量稀硝酸酸化，无沉淀生成，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，该溶液中一定含有，B错误；C．溶液中含有碳酸氢根离子，也会产生相似的现象，C正确；D．将绿豆大小的钠块投入水中，钠熔为小球，浮于水面，能说明钠的密度小于水的，但不能说明为0.97g/cm3，D错误；故选C。1．（2023春·上海浦东新·高一华师大二附中校考期中）已知100mL某无色溶液中含1.0mol/L、0.5mol/L、3.0mol/L，可能还含有、、、。为了进一步确认，加入足量溶液，生成23.3g白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失。对原溶液说法错误的是A．一定不存在、B．H⁺的物质的量浓度为0.3mol/LC．加入含0.2mol的溶液时，沉淀质量达到最大量D．加入少量溶液，反应的离子方程式为：【答案】B【分析】无色溶液中一定不存在Fe3+，为进一步确认，加入足量BaCl2溶液，生成23.3g不溶于盐酸的白色沉淀，该沉淀为BaSO4，物质的量为0.1mol，则该溶液中一定存在且浓度为1mol/L，一定不存在钡离子，根据电荷守恒，一定存在氢离子。【详解】A．根据分析可知，原溶液中一定不存在Fe3+和Ba2+，A正确；B．根据电荷守恒，c(H+)+c(Na+)+2c(Mg2+)=2c()+c(Cl)，c(H+)=(2+311)mol/L=3mol/L，B错误；C．加入0.2molBa(OH)2，此时生成BaSO40.1mol，0.4molOH中0.3molOH与氢离子反应中和全部的氢离子，0.1molOH与镁离子完全反应生成0.05molMg(OH)2，此时沉淀质量达到最大，C正确；D．加入少量NaHCO3，此时碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水，离子方程式为，D正确；故答案选B。2．（2023春·广东江门·高一新会陈经纶中学校考期中）下列反应的离子方程式不正确的是A．锌与硫酸铜溶液反应：Zn+Cu2+=Zn2++CuB．氢氧化钠与盐酸反应：OH+H+=H2OC．铁与稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑D．氯化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2++=BaSO4↓【答案】C【详解】A．锌与硫酸铜溶液发生置换反应，生成硫酸锌和铜：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，A正确；B．氢氧化钠与盐酸反应，生成氯化钠和水：OH+H+=H2O，B正确；C．铁与稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气：Fe+2H+=Fe2++H2↑，C不正确；D．氯化钡溶液与稀硫酸反应，生成硫酸钡沉淀：Ba2++=BaSO4↓，D正确；故选C。3．（2023春·浙江杭州·高二校联考阶段练习）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是A．硬铝较轻且硬度大，可用于制造飞机的零部件B．铁可与浓硫酸形成致密氧化膜，可用作储存浓硫酸材料C．具有强氧化性，可用作净水剂D．熔点很高，可用于制作坩埚【答案】C【详解】A．硬铝密度小且硬度大，可用于制造飞机的零部件，A正确；B．铁可与浓硫酸形成致密氧化膜，可以阻止铁和浓硫酸继续反应，故铁可用作储存浓硫酸材料，B正确；C．二氧化氯具有强氧化性，能杀菌消毒，不能净水，C错误；D．坩埚是耐高温的材料，氧化铝熔点高，故可用于制作坩埚，D正确；故选C。4．（2018秋·陕西渭南·高一阶段练习）下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法中正确的是A．浓硫酸使硫酸铜晶体变白，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【详解】A．胆矾晶体遇浓硫酸“变白”，体现浓硫酸的吸水性，故A错误；B．稀硫酸的氧化性由+1价的H元素体现，浓硫酸的氧化性由+6价的S元素体现，都具有氧化性，故B错误；C．常温下Fe、Al与浓硫酸发生钝化现象，而非不反应，钝化的实质是浓硫酸在Al、Fe的表面形成一层致密氧化膜，因此实质上是反应的，故C错误；D．铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，与稀硫酸不反应，故D正确；故答案为：D。5．（2023春·广东佛山·高一佛山一中校考阶段练习）下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法，不正确的是A．浓硫酸有脱水性，稀硫酸没有脱水性B．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性C．浓硫酸和稀硫酸都有酸性D．常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应【答案】B【详解】A．浓硫酸可按水分子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子，具有脱水性，而稀硫酸没有脱水性，A正确；B．稀硫酸有氧化性，稀硫酸与活泼金属反应时，表现氧化性，发生还原反应生成H2，B错误；C．浓硫酸和稀硫酸在与金属单质的反应中均能提供硫酸根离子，生成相应的硫酸盐，从而表现酸性，C正确；D．铜属于不活泼金属，不能与稀硫酸反应，而铜与浓硫酸的反应需要在加热条件下才能进行，常温下不反应，D正确；故选B。6．（2023春·广东深圳·高一深圳市罗湖高级中学校考期中）下列实验中，所得现象和结论均对应且正确的是选项实验现象结论A向某溶液中滴加硝酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生该溶液中可能含SOB将少量氯气通入KI—淀粉溶液溶液变蓝还原性：I＜ClC向pH试纸上滴加一滴浓硫酸pH试纸先变红后变黑浓硫酸具有强氧化性D向溴水中通入足量SO2气体溴水褪色SO2具有氧化性A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．硝酸会把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故该溶液中可能含SO，A正确；B．还原剂还原性大于还原产物，故实验说明还原性：I>Cl，B错误；C．pH试纸先变红后变黑，说明浓硫酸具有酸性和脱水性，使得试纸碳化，C错误；D溴水中通入SO2气体，反应生成溴离子和硫酸，体现了二氧化硫的还原性，D错误；故选A。7．（2023春·重庆巫溪·高一巫溪县中学校校考阶段练习）下列是对某气体或溶液中离子进行检测的方法和结论，其中正确的是A．将某气体通入品红溶液，若品红溶液褪色，则气体中一定含有SO2B．取样，先加入盐酸酸化，无现象，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则溶液中含C．取样，加入氯水，再加入KSCN溶液，若出现红色，则溶液中含有Fe2+D．取样，加入适量盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含Cl【答案】B【详解】A．能使品红溶液褪色的气体有氯气、SO2等，选项A错误；B．该选项考察硫酸根的检验方法，操作正确，选项B正确；C．检验Fe2+，应先加KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，若溶液变红，则含Fe2+，选项C错误；D．检验Cl，不能引入Cl，故不能用稀盐酸酸化，选项D错误；答案选B。8．（2023春·河北张家口·高一统考期中）某白色粉末样品，可能含有、、和中的一种或几种。取少量样品进行如下实验：①溶于水，得到无色透明溶液。②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有气体逸出，静置。③取②的上层清液，向其中滴加溶液有白色沉淀生成。下列说法错误的是A．白色粉末样品一定含有 B．白色粉末样品一定含有C．白色粉末样品一定含有 D．白色粉末样品一定含有【答案】B【分析】、、和均可溶于水且得到无色透明溶液；加入过量盐酸后，、与盐酸反应：，因此白色粉末样品中一定含有和，有气体逸出不能说明含有，可能是硫化氢或二氧化硫，无法确定是否含有，取②的上层清液，向其中滴加溶液有沉淀生成，说明生成不溶于盐酸的，因此确定白色粉末样品中一定含有。【详解】A．样品中一定含有和，A正确；B．无法确定是否含有，B错误；C．样品中一定含有和，C正确；D．白色粉末样品中一定含有，D正确；故答案为：B。9．（2023春·甘肃兰州·高一兰州一中校考期中）下列气体能用浓硫酸干燥的是A．、、NO B．、、C．、、 D．、、CO【答案】B【详解】A．与硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，故A错误；B．该组气体均与浓硫酸不反应，可用浓硫酸干燥，故B正确；C．具有强还原性，能被浓硫酸氧化，因此不能用浓硫酸干燥，故C错误；D．具有强还原性，能被浓硫酸氧化，因此不能用浓硫酸干燥，故D错误；故选：B。10．（2023春·安徽滁州·高一滁州市第二中学校联考期中）某无色溶液含有、、、、中的2种离子，取该溶液进行了下列实验：(1)取少量溶液，滴加溶液，有沉淀产生，加足量硝酸，沉淀全部溶解；(2)取实验(1)静置后的溶液，滴加溶液，无现象。根据上述实验，可以确定该无色溶液中存在的离子是A．和 B．和 C．和 D．和【答案】D【详解】溶液无色，说明没有，向溶液中滴加溶液，有沉淀，加足量硝酸，沉淀全部溶解，说明有，没有，取(1)后的溶液，滴加溶液，无现象，说明没有，根据电荷守恒可知溶液中一定有阳离子，因此溶液中一定存在和，故D符合题意。综上所述，答案为D。11．（2023春·江苏扬州·高一统考期中）草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。以FeSO4溶液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如下：(1)“沉淀”步骤得到的混合体系不宜在空气中久置，其原因是(用化学方程式表示)________。(2)“转化”在如图所示的装置中进行，导管A的作用是___________。(3)检验“洗涤”完全的实验操作是___________。(4)草酸亚铁晶体在空气中易氧化，检验草酸亚铁晶体是否氧化变质的实验操作是________。(5)在氩气中加热草酸亚铁晶体(FeC2O4∙2H2O)，FeC2O4∙2H2O的质量变化曲线随温度升高出现两个失重“台阶”，如图所示。结合表格，计算第一阶段的质量损失率为___________(保留4位有效数字)，推断第二阶段产生气体的化学式为___________。(质量损失率=×100%)失重阶段温度范围/℃质量损失率%产物第一阶段室温~255__________FeC2O4第二阶段25552037.06Fe3O4【答案】(1)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2)平衡压强，使H2C2O4溶液顺利滴入三颈烧瓶中(3)取最后一次洗涤滤液少许于试管中，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗涤完全(4)取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则草酸亚铁晶体已氧化变质；若不变红色，则草酸亚铁晶体未氧化变质(5)20.00%CO、CO2【分析】由题给流程可知，硫酸亚铁溶液与氨水反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸铵，硫酸亚铁溶液与草酸溶液反应生成二水草酸亚铁沉淀，过滤、用蒸馏水洗涤、烘干得到二水草酸亚铁。【详解】（1）由分析可知，沉淀步骤得到还原性强的氢氧化亚铁沉淀易与水和空气中的氧气反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（2）由实验装置图可知，滴液漏斗中导管A的作用是平衡压强，便于草酸溶液顺利滴入三颈烧瓶中，故答案为：平衡压强，使H2C2O4溶液顺利滴入三颈烧瓶中；（3）由分析可知，反应制得的二水草酸亚铁沉淀表面附有可溶性杂质硫酸铵，检验洗涤完全实际上是检验洗涤液中不存在硫酸根离子，具体操作为取最后一次洗涤滤液少许于试管中，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗涤完全，故答案为：取最后一次洗涤滤液少许于试管中，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗涤完全；（4）检验草酸亚铁晶体是否氧化变质实际上就是晶体溶于稀硫酸所得溶液中是否存在铜离子，具体操作为取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则草酸亚铁晶体已氧化变质；若不变红色，则草酸亚铁晶体未氧化变质，故答案为：取少量草酸亚铁晶体于试管中，加入稀硫酸溶解后并滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则草酸亚铁晶体已氧化变质；若不变红色，则草酸亚铁晶体未氧化变质；（5）由表格数据可知，第一阶段发生的反应为二水草酸亚铁受热失去结晶水生成草酸亚铁，则第一阶段的质量损失率为×100%=20%；第二阶段发生的反应为氩气氛围中草酸亚铁受热分解得到四氧化三铁，由得失电子数目守恒可知，一氧化碳和二氧化碳，反应生成的气体为一氧化碳和二氧化碳，反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑，故答案为：20%；CO、CO2。20．（2023·全国·高三专题练习）某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为，他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题：(1)该实验中A部分的装置是_______(填字母)。a.

b.

c.

d.(2)装置B中的现象是_______。(3)请写出装置D中发生反应的离子方程式：_______，装置E的作用是_______。(4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)：_______。(5)制取的方法有多种，若A部分的装置是a，请再写出一种制备方法：_______(用化学方程式表示)。【答案】(1)b(2)溶液变蓝色(3)吸收多余的，防止污染空气(4)取少量洗气瓶C中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化(5)【分析】漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为，反应是固体和液体加热反应制取氯气，氯气与碘化钾反应生成氯化钾和单质碘，淀粉遇单质碘变蓝，氯气通入到亚硫酸钠溶液中，亚硫酸根离子被氯气氧化，氯气能氧化亚铁离子，氯气有毒，会污染环境，用氢氧化钠溶液溶液吸收尾气。【详解】（1）A是制取氯气的装置，根据反应方程式，该反应需要加热，是固体和液体的发生装置，因此该实验中A部分的装置是b；故答案为：b。（2）氯气将碘离子氧化为单质碘，淀粉遇单质碘变蓝，因此装置B中的现象是溶液变蓝；故答案为：溶液变蓝。（3）装置D中的Fe2+能被氯气氧化为Fe3+，离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+；氯气有毒，会污染环境，因此装置E的作用是吸收尾气，防止污染环境；故答案为：Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+；吸收多余的氯气，防止污染空气。（4）装置C是氯气和亚硫酸根离子反应，亚硫酸根离子被氯气氧化，根据硫的化合价可知，亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，若要证明亚硫酸钠已被氧化，只需证明有硫酸根离子生成即可。硫酸根离子的检验可以利用硫酸钡不溶于水也不溶于酸的性质。故答案为：取少量洗气瓶C中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化。（5）制取Cl2的方法有多种，若A部分的装置是a，该装置是固体和液体不加热制取氯气，则可以用高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应，生成氯化钾、二氯化锰、氯气和水，其反应化学方程式为；故答案为：。21．（2023秋·江苏无锡·高一江苏省锡山高级中学校考期末）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂。以废易拉罐(主要成分为铝和少量的铁、镁杂质)为原料制取明矾晶体的实验流程如下：(1)“碱溶”后滤渣的主要成分为_______。(2)“沉铝”步骤在煮沸条件下进行，生成Al(OH)3、NH3和NaHCO3。该步骤反应的离子方程式为_______。(3)由浓硫酸配制100mL“酸溶”所需的9mol/LH2SO4溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、_______。会引起所配溶液浓度偏高的操作有_______(填序号)。A．用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度线B．容量瓶未干燥就用来配制溶液C．浓硫酸在烧杯中稀释后，未冷却就立即转移至容量瓶中D．烧杯中稀溶液往容量瓶中转移时，有少量液体溅出E．用量筒量取浓硫酸后未洗涤量筒(4)“酸溶”步骤在如图所示的装置中进行，导管的作用是_______，明矾能够净水的原因为_______。(5)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取ag明矾晶体样品，溶于50mL稀盐酸中，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg。(已知硫酸钡的摩尔质量为233g/mol)①过滤前判断溶液中已经完全沉淀的实验操作和现象是_______。②该明矾晶体样品中的含量为_______mol/g。(即每克明矾晶体中的物质的量)【答案】(1)铁和镁(2)H2O+AlO+NH=Al(OH)3↓+NH3↑(3)100mL容量瓶、胶头滴管AC(4)平衡气压明矾溶于水产生氢氧化铝胶体，胶体有吸附性(5)静置，取上清液，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀生成，则已经沉淀完全【分析】易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，可选择浓NaOH溶解，得到偏铝酸钠溶液，并通过过滤除去Fe、Mg等杂质，滤液中加入NH4HCO3溶液后，促进水解生成Al(OH)3沉淀，过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中，得到硫酸铝溶液，添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾，据此分析解题。【详解】（1）由分析可知，“碱溶”后滤渣的主要成分为Fe和Mg，故答案为：铁和镁；（2）由分析可知，“沉铝”步骤在煮沸条件下进行，生成Al(OH)3、NH3和NaHCO3，该步骤反应的化学方程式为：NaAlO2+NH4HCO3+H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓+NH3↑，故其离子方程式为H2O+AlO+NH=Al(OH)3↓+NH3↑，故答案为：H2O+AlO+NH=Al(OH)3↓+NH3↑；（3）根据配制一定物质的量浓度的溶液的实验操作可知，由浓硫酸配制100mL“酸溶”所需的9mol/LH2SO4溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶和胶头滴管，A．用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度线，所量浓硫酸的体积偏大，即溶质的物质的量偏大，所配溶液浓度偏高，A符合题意；B．容量瓶未干燥就用来配制溶液，对实验结果无影响，B不合题意；C．由于液体的膨胀速度大于固体，故浓硫酸在烧杯中稀释后，未冷却就立即转移至容量瓶中，导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高，C符合题意；D．烧杯中稀溶液往容量瓶中转移时，有少量液体溅出，导致溶质的物质的量偏小，所配溶液浓度偏低，D不合题意；E．用量筒量取浓硫酸后未洗涤量筒，对实验结果无影响，E不合题意；故答案为：100mL容量瓶和胶头滴管；AC；（4）由题干所示“酸溶”步骤中装置图可知，导管的作用是平衡内外压强，使液体顺利流下，明矾溶于水产生氢氧化铝胶体，胶体有吸附性，故明矾能够净水，故答案为：平衡压强；明矾溶于水产生氢氧化铝胶体，胶体有吸附性；（5）①根据离子的检验可知，过滤前判断溶液中已经完全沉淀的实验操作和现象是静置，取上清液，再滴入几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经沉淀完全，故答案为：静置，取上清液，再滴入几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已经沉淀完全；②由题干信息可知，该实验小组称取ag明矾晶体样品，溶于50mL稀盐酸中，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg，则有n()=n(BaSO4)==mol，故该明矾晶体样品中的含量为mol/g，故答案为：。22．（2022春·辽宁大连·高一大连市第二十三中学校联考期中）化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。甲同学取片和浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的硫酸和Cu剩余。(1)写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：___________。(2)D中试管口放置的棉花用浓氢氧化钠溶液浸湿，其作用是用离子反应方程式表示)：___________。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A仍有气体产生，此时装置B中试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升。装置B中应放置的液体是___________(填字母，下同)。a．饱和溶液b．酸性溶液c．饱和溶液d．浓溴水(4)反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，却不能使Cu完全溶解的原因是___________。使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是___________(填字母)。a．溶液b．Fe粉c．CuOd．溶液(5)实验中某学生向A中反应后的溶液中通入一种常见气体单质并微热，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，则该气体单质是___________，该反应的化学方程式是___________。【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(2)SO2+2OH=SO+H2O(3)c(4)反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应a(5)O22Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O【分析】在A中Cu和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、水和二氧化硫，结合B的结构可知用B装置用于贮存多余的二氧化硫气体，因此B中盛放饱和亚硫酸氢钠溶液，因二氧化硫的密度比空气大，则用C收集二氧化硫，用D验证铜与浓硫酸共热产生了二氧化硫。【详解】（1）Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。（2）碱溶液能吸收二氧化硫，二氧化硫有毒，为防止二氧化硫污染空气，D中试管口放置用氢氧化钠溶液浸湿的棉花吸收二氧化硫，离子方程式为SO2+2OH=SO+H2O。（3）装置B的作用是贮存多余的气体，所以B中液体不能和二氧化硫反应。二氧化硫和Na2SO3溶液反应生成亚硫酸氢钠；二氧化硫能被酸性KMnO4溶液氧化为硫酸根离子；二氧化硫能被浓溴水氧化为硫酸，二氧化硫难溶于NaHSO3溶液，所以装置B中应放置的液体是饱和NaHSO3溶液，故选c；（4）反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应，所以反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，却不能使Cu完全溶解；反应后的溶液中含有硫酸铜和稀硫酸，BaCl2溶液和硫酸、硫酸铜都能反应生成硫酸钡沉淀；Fe粉和稀硫酸反应有氢气放出；CuO溶于稀硫酸；Na2CO3溶液和稀硫酸反应有二氧化碳放出；所以BaCl2溶液不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸，故选a；（5）通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解，说明该气体具有氧化性，由于仅生成硫酸铜溶液，该气体单质是O2，反应的化学方程式是2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O。23．（2023春·浙江杭州·高一期中）已知易溶于水和乙醇。某实验小组用如下装置制备并探究其性质。