【优化探究】2014届高考化学一轮复习教师用书配套课件 热点实验探究(六)金属与浓硫酸的反应_图文

热点实验探究(六) 金属与浓硫酸的反应

1.钝化:常温下浓硫酸使 Fe、Al 钝化,如加热或将浓硫酸 稀释,则可以继续反应。 2. 与活泼金属(如 Zn)反应, 开始产生 SO2, 硫酸浓度变小后, 产生 H2。 3.与不活泼金属(如 Cu)反应,开始产生 SO2(加热),浓度变 小后, 稀硫酸不再与 Cu 反应。 1 mol Cu 与含 2 mol H2SO4 如 的浓硫酸充分反应,生成的 SO2 小于 1 mol。 4. 浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。 浓硫 酸在与非金属的反应中只表现氧化性。 5.除 Au、Pt 之外的所有金属,在加热的条件下均能跟浓硫 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 显 + n 价 , 则 由 2M + 2nH2SO4(浓)=====M2(SO4)n+nSO2↑+2nH2O 知,理论上被 1 还原的 H2SO4 占参加反应 H2SO4 总量的 。 2


【知识拓展】

(1)注意“量变”引起的“质变”

①浓硫酸参加的反应,随着反应的进行,因水的生成和硫酸 的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起“质变”。如浓硫酸 与Zn、Cu的反应。 ②铁和浓硫酸加热条件下,可发生反应,但产物决定于铁的

量,铁不足生成Fe3+,铁过量生成Fe2+。
(2)注意工业上生产胆矾的方法 工业上生产胆矾时,一般不用铜和浓硫酸反应,而是先把铜 在空气中灼烧后,再与稀硫酸反应,目的是节约原料和防 止污染。

例 某校化学课外活动小组的同学,在一次活动中做了以

下两个探究实验:
Ⅰ.探究锌与浓硫酸反应的产物 有同学认为产生的气体除SO2外,还可能有氢气。同学们为了

检验他的判断是否正确,设计了如图所示的实验装置 ,其
中,装置B中盛有浓硫酸,装置C中放置黑色CuO粉末,装置 D中放置的是无水硫酸铜粉末(锌与浓硫酸共热时产生的气体 为X,且该装置略去)。

试回答: (1)A中加入的试剂可能是________,作用是______________;

E中加入的试剂是碱石灰,作用是_____________________;
装置A、B之间酸性高锰酸钾溶液的作用是_______________。 (2)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为

____________________________________。
(3)如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中是否 有氢气?________(填“能”或“不能”)。原因是

_____________________________________。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象: C中_______________________________________, D中_______________________________________。

Ⅱ.探究过氧化钠与二氧化硫反应的产物 他们用如图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带火星的 木条插入试管C中,木条复燃。

请回答下列问题: (1)部分同学根据CO2的性质推测,认为Na2O2与SO2反应生成 了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是 ______________________________________。 (2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体 中含有Na2SO3: __________________________________。

(3)另一部分同学认为 Na2O2 与 SO2 反应除了生成 Na2SO3 和 O2 外,还有 Na2SO4 生成。为检验是否有 Na2SO4 生成,他们 设计了如下方案: 仍有部分白 将B中反应 BaCl 溶液 白色 稀硝酸 色沉淀不溶 后的固体 ― 2 → ― ― → ― 沉淀 解,证明有 溶解于水 Na2SO4生成 上述方案是否合理?________________。 请简要说明两点理由: ①_______________________________________; ②__________________________________。

【解析】 Ⅰ.(1)证明 SO2 的存在应用品红溶液,故 A 中试 剂为品红溶液。酸性 KMnO4 溶液的作用是除去 SO2。D 的 作用是证明有 H2O 产生,E 中碱石灰的作用是防止空气中的 H2O(g)进入 D 中干扰检验。 (2)Zn+2H2SO4(浓)=====ZnSO4+SO2↑+2H2O。 (3)B 中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气,若去掉,则 D 中现象就无法说明有无 H2 产生。 (4)C 中黑色粉末(CuO)变成红色物质,D 中白色粉末变为蓝 色,证明有 H2 生成。 - Ⅱ.稀硫酸或稀盐酸与 SO 2 反应 生成能使品红溶液褪色的 3 SO2,利用该性质可检验 SO2 的存在(在无 HSO3 干扰的情况 3 下)。 亚硫酸钡具有还原性, 能被稀硝酸氧化, Na2O2 过量, 若 过量的 Na2O2 会将 Na2SO3 氧化为 Na2SO4,故题中设计的检 验 Na2SO4 存在的实验方案不合理。
- -



【答案】 Ⅰ.(1)品红溶液 检验气体 X 中是否含有 SO2 防 止空气中的水蒸气进入 D 中干扰检验 除去气体 X 中的 SO2 (2)Zn+2H2SO4(浓)=====ZnSO4+SO2↑+2H2O (3)不能 经酸性高锰酸钾溶液洗气后的气体中含有水蒸气, 会干扰氢气的检验 (4)黑色粉末(CuO)变成红色物质 白色粉末变为蓝色 Ⅱ.(1)2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2 (2)取白色固体,加稀硫酸或稀盐酸,产生能使品红溶液褪色 的气体 (3)不合理 ①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 ②如果反应后的固体中还残留 Na2O2,它溶于水后能将亚硫 酸根离子氧化成硫酸根离子


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