專題23 濃硫酸在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用一、高考題再現(xiàn)1（2018課標(biāo)）下列實(shí)驗(yàn)過程可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖蔷幪?hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)過程A配制0.4000 molL1的NaOH溶液稱取4.0 g固體NaOH于燒杯中，加入少量蒸餾水溶解，轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中定容B探究維生素C的還原性向盛有2 mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，觀察顏色變化C制取并純化氫氣向稀鹽酸中加入鋅粒，將生成的氣體依次通過NaOH溶液、濃硫酸和KMnO4溶液D探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響向2支盛有5 mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時(shí)加入2 mL 5%H2O2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【答案】B酸即可，不需要通過KMnO4溶液，或者直接通過堿石灰，C錯(cuò)誤；D.反應(yīng)的方程式為HSO3+H2O2SO42+H+H2O，這說明反應(yīng)過程中沒有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此無法探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，D錯(cuò)誤。2（2017課標(biāo)）實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示（Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣），下列說法正確的是A、中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B管式爐加熱前，用試管在處收集氣體并點(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體純度C結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱D裝置Q（啟普發(fā)生器）也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣【答案】B而啟普發(fā)生器不能加熱，所以不能用于該反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案選B。3（2016課標(biāo)）下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作正確的是（ ）實(shí)驗(yàn)操作A.配制稀硫酸先將濃硫酸加入燒杯中，后倒入蒸餾水B.排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生的O2先熄滅酒精燈，后移出導(dǎo)管C.濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備純凈Cl2氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸，后通過飽和食鹽水D.CCl4萃取碘水中的I2先從分液漏斗下口放出有機(jī)層，后從上口倒出水層【答案】D【解析】A、濃硫酸稀釋應(yīng)該將濃硫酸倒入水中，故錯(cuò)誤；B、實(shí)驗(yàn)后應(yīng)先移出導(dǎo)管后熄滅酒精燈，防止倒吸，故錯(cuò)誤；C、氣體產(chǎn)物先通過飽和食鹽水，除去氯化氫，再通過濃硫酸除去水蒸氣，否則氯化氫氣體不能除去，故錯(cuò)誤；D、四氯化碳的密度比水大，在下層，所以先從下口倒出有機(jī)層，再從上口倒出水層，故正確。二、考點(diǎn)突破1、考查濃硫酸的稀釋典例1（2018屆天津市南開區(qū)高三三模）下列實(shí)驗(yàn)操作正確且能達(dá)到相應(yīng)目的的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作A稱取2.0gNaOH固體先在托盤上各放1張濾紙，然后在右盤上添加2g砝碼，左盤上添加NaOH固體B配制稀硫酸先將濃硫酸加入燒杯，后倒入蒸餾水C驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕將鐵釘放入試管中，用鹽酸浸沒D檢驗(yàn)溶液中是否有NH4+取少量試液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體【答案】D【解析】A項(xiàng)，NaOH具有強(qiáng)腐蝕性，不能用濾紙稱量NaOH固體，應(yīng)用玻璃器皿（如燒杯等）稱量NaOH固體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，濃硫酸的密度比水大得多，直接將水加入濃硫酸會(huì)使水浮在濃硫酸表面，大量放熱而使酸液沸騰濺出造成事故，稀釋濃硫酸時(shí)應(yīng)將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不斷攪拌，使稀釋產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鋼鐵在中性或酸性很弱的溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，鹽酸具有強(qiáng)酸性，用鹽酸浸沒鐵釘驗(yàn)證鐵的析氫腐蝕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，檢驗(yàn)NH4+的原理是NH4+OH-NH3+H2O，NH3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，檢驗(yàn)NH4+的實(shí)驗(yàn)操作為：取少量試液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若試紙變藍(lán)，則原試液中含NH4+，D項(xiàng)正確。2、考查濃硫酸的強(qiáng)氧化性典例2（2018屆安徽省黃山市高三一模檢測）下列實(shí)驗(yàn)“操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”對(duì)應(yīng)關(guān)系都正確的是（ ）選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論A將少量氯水加入KI淀粉溶液中，溶液由無色變成藍(lán)色氧化性：Cl2>I2B常溫下，打磨后的鐵片放入濃H2SO4中，無明顯反應(yīng)現(xiàn)象常溫下，鐵與濃H2SO4不反應(yīng)C向足量NaOH溶液中，先滴加少量MgCl2溶液，再滴加FeCl3溶液，先出現(xiàn)白色沉淀，后出現(xiàn)紅褐色沉淀KspMg(OH)2>KspFe(OH)3D室溫下用pH試紙測定同濃度的NaClO溶液和CH3COONa溶被可知：pH(NaClO)>pH(CH3COONa)酸性HClO>CH3COOH【答案】A漂白性，不能用pH試紙測定NaClO溶液的pH，故D錯(cuò)誤。典例3根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A溴乙烷與氫氧化鈉乙醇溶液共熱，生成氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，褪色有乙烯生成B向試管中的濃硫酸加入銅片，蓋好膠塞，導(dǎo)管通氣入品紅溶液，無明顯現(xiàn)象銅片未打磨C除去CuSO4溶液中Fe2+：先加足量H2O2，再加Cu(OH)2調(diào)溶液pH=4KspCu(OH)2>KspFe(OH)2D將有色紙條放入盛滿干燥氯氣的集氣瓶中，蓋上玻璃片，無明顯現(xiàn)象氯氣漂白不是Cl2分子直接作用的結(jié)果【答案】D【解析】A項(xiàng)，乙醇具有揮發(fā)性，溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱產(chǎn)生的氣體中一定含CH3CH2OH（g），CH3CH2OH也能使酸性KMnO4溶液褪色，氣體使酸性KMnO4溶液褪色不能說明有乙烯生成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Cu與濃H2SO4常溫下不反應(yīng)，Cu與濃H2SO4加熱時(shí)才會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生SO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，加入足量H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，再加Cu（OH）2調(diào)溶液pH=4時(shí)Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3沉淀而除去，說明Fe（OH）3比Cu（OH）2的溶解度更小，KspCu（OH）2>KspFe（OH）3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，將有色紙條放入盛滿干燥Cl2的集氣瓶中，蓋上玻璃片，無明顯現(xiàn)象，說明Cl2沒有漂白性，氯氣漂白不是Cl2分子直接作用的結(jié)果，D項(xiàng)正確。典例4（2018屆重慶市巴蜀中學(xué)高三適應(yīng)性月考）工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷的濃硫酸。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)：將一定量的生鐵與濃硫酸加熱時(shí)，觀察到固體能完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。為探究反應(yīng)后的產(chǎn)物，請(qǐng)你協(xié)助他們完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。探究一（1）將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷的濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是_。（2）另稱取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要判斷溶液X中是否含有Fe2+，應(yīng)選用_(填序號(hào))。aKSCN溶液和氯水 bK3Fe(CN)6溶液 c濃氨水 d酸性KMnO4溶液乙同學(xué)將336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液顏色變錢，試用化學(xué)方程式解釋溴水顏色變淺的原因：_，然后向反應(yīng)后的溶液中加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作得干燥固體2.33g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為_。探究二分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，兩同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體。為此設(shè)計(jì)如圖所示探究實(shí)驗(yàn)裝置(圖中夾持儀器省略)。（3）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_，裝置B中試劑的作用是_。（4）認(rèn)為氣體Y中還含有氣體Q的理由是_(用化學(xué)方程式表示)。為了進(jìn)一步確認(rèn)Q的存在，需在裝置中添加裝置M于_(填序號(hào))，M中所加試劑為_。aAB之間 bBC之間 cCD之間 dEF之間（5）利用上述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步確認(rèn)氣體Y中是否含有H2，為達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，加熱前稱量裝置D的總質(zhì)量為mg，當(dāng)通入336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y完全反應(yīng)后，繼續(xù)通入氮?dú)庵裂b置D冷卻到室溫，稱量裝置D的質(zhì)量為ng，則原混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為_。(用含相關(guān)字母的代數(shù)式表示)【答案】 鐵釘表面被鈍化 bd SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 66.7% 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+ 檢驗(yàn)SO2是否除盡 C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O b Ca(OH)2或Ba(OH)2 100% (3)A中高錳酸鉀能夠?qū)⒍趸蜓趸ザ趸?，反?yīng)的離子方程式為2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以B可以檢驗(yàn)A中是否完全除去二氧化硫；(4)在加熱時(shí)，鐵釘中不僅鐵和濃硫酸反應(yīng)，碳也和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為C+2H2SO4(濃硫酸)CO2 +2SO2+2H2O，所以氣體二氧化硫還含有二氧化碳，Q為二氧化碳，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，確認(rèn)二氧化碳的存在，需要除去二氧化硫，但不能影響二氧化碳，AB裝置除去了二氧化硫并檢驗(yàn)二氧化硫完全除去，因此可以在BC之間添加盛有澄清石灰水的檢驗(yàn)二氧化碳；(5)336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體的物質(zhì)的量=0.015mol，裝置D中發(fā)生氫氣還原氧化銅的反應(yīng)，生成的水被E和F吸收，完全反應(yīng)后氧化銅轉(zhuǎn)化為銅，失去的氧元素的質(zhì)量為(m-n)g，物質(zhì)的量為=mol，因此混合氣體中含有氫氣mol，則原混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為100%=100%。3、考查濃硫酸的脫水性典例5根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作，所得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A將碘水和CCl4的混合液置于分液漏斗中并振蕩、靜置溶液分層，上層呈紫紅色，下層幾乎無色碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度B將表面滴有幾滴水的蔗糖和一定量的濃硫酸混合并攪拌蔗糖膨脹變黑，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性C在稀硝酸和過量銅片反應(yīng)后的溶液中，滴入少量稀硫酸剩余銅繼續(xù)溶解，并且有氣泡產(chǎn)生稀硫酸也可將銅氧化D用潔凈的鉑絲蘸取某鹽溶液在酒精燈火焰上灼燒觀察到酒精燈火焰呈黃色鹽溶液中一定含有Na+，無K+【答案】B【解析】四氯化碳萃取碘后，在下層，則溶液分層，下層呈紫紅色，上層幾乎無色，現(xiàn)象不合理，A錯(cuò)誤；濃硫酸使蔗糖脫水后，C與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫，由現(xiàn)象可知，濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性，B正確；Cu與稀硫酸不反應(yīng)，硝酸鹽在酸性條件下可氧化Cu，結(jié)論不合理，C錯(cuò)誤；觀察K的焰色反應(yīng)需要透過藍(lán)色的鈷玻璃，則由現(xiàn)象可知，溶液中一定含有Na+，不能確定是否含K+，D錯(cuò)誤。4、考查濃硫酸的吸水性濃硫酸有吸水性，可以干燥某些氣體，在乙酸乙酯制備中濃硫酸也作吸水劑。碘例6（江蘇省泰州中學(xué)2018屆高三3月月度檢測二模）下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A 二氧化硅為酸性氧化物，可用于制造光導(dǎo)纖維B 明礬溶于水能形成膠體，可用于自來水的殺菌消毒C 濃硫酸具有脫水性，可用于干燥H2、SO2等D Zn具有還原性和導(dǎo)電性，可用作鋅錳干電池的負(fù)極材料【答案】D