第六章 第三节 硫酸 硫酸盐（二） 主讲人：王立新 一.[基础知识] 1.知道硫酸钙、硫酸钡、硫酸锌等硫酸盐的性质和主要用途。 2.掌握用稀盐酸或稀硝酸和BaCl2或Ba(NO3)2溶液检验硫酸根离子的方法。 二.[学习指导] 1.用一定的废铜制取胆矾有两种方法：一种是取铜与浓硫酸直接反应生成硫酸铜；另一种是先将铜在空气中加热使之生成氧化铜，再用氧化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜，上述两种方法中，哪一种方法更好？说明理由。 答：第二种方法制胆矾更好。 因为方法一虽然可以一步得到CuSO4： Cu+2CuSO4(浓)?CuSO4+SO2↑+2H2O 但反应过程中会产生污染空气的SO2，并且该反应必须使用浓硫酸，每得到1molCuSO4，需耗2mol浓H2SO4。 方法二虽然要进行两步反应： 2Cu+O2?2CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 但与第一种方法相比较，生成同样多的CuSO4，消耗的H2SO4物质的量少，又防止产生SO2污染环境。 2.如何用实验方法鉴别NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3四种无色溶液？ 3.将SO2气体①通入BaCl2溶液中；②通入用硝酸酸化过的BaCl2溶液中。二者现象是否一样？为什么？ 三.[例题精析] 1.在a.硫酸、b.芒硝、c.三氧化硫、d.硫酸亚铁四种化合物中，硫元素的质量分数高低顺序是（ ） A. a>b>c>d B. c>a>d>b C. a>c>d>b D. b>c>d>a 解析：可根据四种化合物的化学式直接求解。可得出答案：c>a>d>b. 答：B 点拨：将各化合物的化学式变形为a. SO3·H2O b. SO3·Na2O·10H2O c. SO3 d. SO3·FeO，变形后很明显应选B。 2.某金属元素R无可变化合价，其相对原子质量不小于20，用40ml 2mol/L的元素R的硫酸盐溶液与足量的BaCl2溶液反应，产生的沉淀经干燥后称重为18.64g，在加热条件下，0.48g金属R能跟标准状况下0.448LCL2，刚好反应完全，试求R的相对原子质量Mr(R)。 解：设元素R的化合价为+n，当n为奇数时，该硫酸盐的分子式为R2(SO4)n；当n为偶数时，该硫酸盐的分子式为R(SO4)
，则： (1)R2(SO4)n+nBaCl2=nBaSO4↓+2RCln n


2R + Cl2 = 2RCl 2 1


(2)

0.08mol 0.08mol
R + Cl2 = RCl2 1


答：R的相对原子质量为24。 点拨：对题意理解不透会出现错解、漏解。若不考虑元素R化合价的取值范围，则导致思维的片面性，解出结果与题意不符，致使解题陷入困境。 3.用等体积的0.1 mol/L BaCl2溶液可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌、硫酸钾三种盐溶液中的硫酸根离子完全转化为BaSO4沉淀，则这三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是（ ） A．3:2:1 B. 1:2:3 C. 3:1:1 D. 1:3:3 解析：将题中物质间的反应情况和数量关系用简图联系起来（如下图） ↗ 1 Fe2(SO4)3 ↘ 3BaCl2 → 3 ZnSO4 → 3BaSO4 ↘ 3 K2SO4 ↗ 由于三种硫酸盐的体积相同，可知三种硫酸盐的物质的量浓度之比为1:3:3. 答：D 4.稀硫酸中插入一块铜片，加入下列物质后，可使铜片迅速发生腐蚀的是（ ） A．硫酸铁 B. 稀盐酸 C. 氯化钠 D.硝酸钾 解析：若注意单一反应，则很可能只选A。 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 事实上，D也是正确答案。因为硝酸钾能与铜及稀硫酸发生复合反应：
容易忽略. 答；A、D 5.取硫化钠、亚硫酸钠、硫酸钠三种钠盐组成的混合物35.3克，不断滴加100毫升稀硫酸，并微热，恰好完全反应，过滤得9.6克不溶性物质，别无其他现象。求：（1）Na2S、Na2SO3、Na2SO4的物质的量各为多少？（2）稀H2SO4的物质的量浓度为多少？ 解析：本题的题眼是“别无其他现象”。说明反应后生成的H2S和SO2也恰好完全反应，生成单质硫析出，进一步可推出：
:
=2:1。 解：设Na2S、Na2SO3、Na2SO4的物质的量分别为2n1，n1，n2则： Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S↑ 2n1 2n1 2n1 Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O n1 n1 n1 2H2S + SO2 = 2H2O + 3S↓ 2n1 n1 3n1

（1）


（2）

答：(1)Na2S，Na2SO3，Na2SO4的物质的量分别是0.2mol，0.1mol，0.05mol。 (2)稀H2SO4的物质的量浓度是3mol/L。 四.[巩固提高] 一.选择题: 1.已知13.9 克RSO4·nH2O晶体，完全失去结晶水后，剩余7.6克粉末，若R的原子量约为结晶水分子数的8倍，则R的原子量是（ ） A．23 B. 27 C. 39 D. 56 2.关于硫酸盐的叙述中正确的是（ ） ①硫酸铜可以配制农药波尔多液；②石膏可用来调节水泥的硬化速度；③胆矾、绿矾、明矾、皓矾都是带有结晶水的硫酸盐；④医疗上用硫酸钡作x射线的内服药剂；⑤硫酸铵作化肥，硫酸钾也能作化肥 A.除① B. 除③ C. 除⑤ D. 全对 3.“锌钡白”是一种白色颜料，其主要成分是难溶于水的锌盐和钡盐，它们是（ ） A．ZnCO3和BaCl2 B．ZnCl2和BaCO3 C．ZnS和BaSO4 D．ZnCO3和Ba(NO3)2 4.有一硫化钠、亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，经测定含硫元素的质量分数为25.6%，则此混合物含氧元素的质量分数是（ ） A．36.8% B．37.6% C．51.2% D．无法计算 5.可以用离子方程式：
来表示的（ ） A.可溶性钡盐与可溶性硫酸盐溶液之间的反应 B.稀H2SO4与可溶性钡盐之间的反应 C.稀H2SO4与Ba(OH)2溶液之间的反应 D.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液之间的反应 6.将SO2和SO3混合气体通入BaCl2溶液，其结论正确的是（ ） A.两气体完全被吸收并生成BaSO4沉淀。 B.两气体完全被吸收并生成BaSO4和BaSO3沉淀。 C.两气体均不能被吸收，不产生沉淀。 D.只有一种气体被吸收，只有BaSO4沉淀生成。 7.往x盐溶液中通入过量的氯气，再滴加硝酸钡和稀硝酸溶液，溶液中有白色沉淀生成。x盐可能是（ ） A.亚硫酸钠 B．氯化钙 C.硝酸银 D．碳酸钠 8.下列说法正确的是（ ） A.由生石膏制取熟石膏的过程是风化 B.由熟石膏变为石膏的过程是潮解 C.石膏中结晶水含量比熟石膏高 D.由熟石膏变为石膏是物理变化 9.24ml浓度为0.05mol·L-1的Na2SO3溶液，恰好与20ml浓度为0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是（ ） A.+6 B.+3 C.+2 D.0 10.已知反应FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑，将6.4g硫和16.8g铁隔绝空气加热反应后，再加入足量的稀硫酸，在标准状况下得到气体的体积是（ ） A.22.4L B.4.48L C.6.72L D.8.96L 二.填空: 1.某溶液中可能含有下列阴离子：
。根据以下情况，分别作出适当结论。 （1）若溶液显强酸性，不能大量存在的离子是______ 若溶液中加入BaCl2溶液无沉淀生成，不存在的离子是______ （2）若先用稀HCl酸化，再加入BaCl2溶液，无沉淀生成，肯定不存在的离子是______ （3）当溶液中通入Cl2至过量时，______离子不可能存在。 （4）如溶液中含有较多的______和______金属阳离子时，上述阴离子都不可能存在。 2.某亚硫酸钠试剂，已部分被氧化，为确定其纯度，要进行如下实验：①称取样品W1g；②将样品溶解；③溶液中加入稍过量盐酸酸化的BaCl2溶液；④过滤、洗涤、干燥、沉淀称其质量为W2g。回答： （1）BaCl2要用盐酸酸化的原因：______ （2）BaCl2溶液要稍过量的原因：______ （3）判断操作③是否完成的方法：______ （4）Na2SO3纯度的表示式：Na2SO3%=______ 3.在二氧化锰粉末中加浓盐酸共热，产生气体A，在亚硫酸钠溶液中加入硫酸，产生气体B。将A、B两种气体按1:1（体积比）混合并通入品红和BaCl2的混合溶液，现象是____________，原因是____________。（用化学方程式及简要的文字回答） 三.简答题: 由于石膏在高温下分解成氧化钙、二氧化硫和氧气，所以化学工业上常用石膏代替硫铁矿生产硫酸。硫酸与磷酸粉[Ca3(PO4)2]反应，可制肥料重过磷酸钙[Ca(H2PO4)2]。据以上所述回答下列问题：（1）用化学方程式表示以石膏和磷矿粉为主要原料，生产重过磷酸钙的反应原理。（2）从化学反应原理的角度分析：只有消耗磷矿粉而不消耗石膏就能生产重过磷酸钙的理由是什么？ （提示：①石膏分解的化学方程为： 2CaSO4
2CaO+2SO2+O2 ②生产过程以V2O5作催化剂） 四.计算: 1.锌粉、铝粉、铁粉的混合物ag，与质量分数为25%的稀H2SO4恰好完全反应，蒸发水分后得到固体C（不含结晶水）bg，求反应中生成H2多少克？ 2.有一含有Na2CO3的Na2SO3样品已部分氧化变质。取样品24.62g，放入200ml 3mol/L的盐酸中，放出气体4.48L（标准状况），反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液，过滤，得干燥沉淀2.33g，求样品中Na2CO3的质量分数。 五.[自我反馈] 一.选择: 1.D. 从选项可知金属依次为：Na、Al、K、Fe，由RSO4·nH2O可知，R为+2价，∴R为Fe。 2.D． 3.C． 由题意可知锌盐和钡盐均难溶于水。故不能是BaCl2、 ZnCl2或Ba(NO3)2. 4.B．在Na2S，Na2SO3，Na2SO4三种物质中硫和钠的物质的量之比均为1:2，设混合物为100克，硫是
，∴钠是
，质量是
，则氧的质量为100g - 25.6g - 36.8g = 37.6g，即占37.6%。 5.A、B. 6.D．由于SO3与水作用生成H2SO4，
结合形成BaSO4沉淀，溶液呈强酸性，故无BaSO3沉淀生成。 7.A、C. 氯气通入水中可发生如下反应：Cl2+H2O HCl+HClO 亚硫酸盐会被氧化成硫酸盐，所以A、C中的Ag+，
均可产生白色沉淀。 8.C 9.B 由电子得失守恒可列出： 24×10-3L×0.05mol/L×2=20×10-3L×0.02mol/L×2×(6-x) ∴x=+3 故答案为B. 10.C ∵Fe+S=FeS，若铁有剩余，加稀H2SO4后除发生上述反应，还发生反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，但不管铁与硫反应时哪种物质过量，加酸时，n(气)=n(Fe)，∴所得气体的体积为
二.填空: 1.




2.（1）除去
，防止生成BaSO3 （2）使
全部转化为BaSO4 （3）取上层清液少许，滴加稀H2SO4，若有白色沉淀生成则③步操作完成。若无白色沉淀则③步操作没完成。 取洗涤液少许于试管中，滴加AgNO3溶液，若无沉淀产生则已洗净。 （5）
3.品红溶液不褪色，有白色沉淀生成；Cl2与SO2恰好反应，Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4生成物均无漂白性。BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl，故有白色沉淀生成。 三.简答题: （1）2CaSO4
2CaO+2SO2↑+O2↑ 2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O=H2SO4 Ca3(PO4)2+3H2SO4
3CaSO4↓+2H3PO4 Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2 （2）从总反应过程中可以看出：反应消耗的CaSO4物质的量与生成CaSO4物质的量相等，因此，理论上不消耗石膏，只消耗Ca3(PO4)2就能生产出重过磷酸钙。 四.计算: 1.解：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 完全反应，蒸发水分后所得固体为ZnSO4、Al2(SO4)3、FeSO4
答：反应中生成H2
。 2.解：设Na2SO3的物质的量为n1，Na2CO3的物质的量为n2，Na2SO4的质量的量为n3 据题意：




答：样品中Na2CO3的质量分数为43.05%。 六.[走向高考] 1.（95年全国）取50.0毫升Na2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入过量BaCl2溶液后得到14.51克白色沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀减少到4.66克，并有气体放出。试计算（1）原混合溶液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度。（2）产生的气体在标准状况下的体积。 2.（99年上海）某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、
六种离子。 甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是______、______、______。 乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量______（选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收其中的金属______（填写金属元素符号）。 另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的______（填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含______，可用来浇灌农田。 答案： 1.解：设原混合溶液中
分别为amol/L，bmol/L。产生的气体在标准状况下的体积为VL。据题意： Na2SO4 ~ BaSO4 1mol 233g 0.05L×b 4.66g
∴b=0.4mol/L Na2CO3 ~ BaCO3 ~ CO2 1mol 197g 22.4L 0.05L×a 14.51g-4.66g V =9.85g
，
∴ a=1mol/L, V=1.12L 答：原混合溶液中Na2CO3为1mol/L，Na2SO4为0.4mol/L。产生的气体在标准状况下的体积为1.12L。 2．OH-，Cl-，K+；铁粉；Ag；Ag+，Fe3+，Cl-，OH-；KNO3 超3分析：铜与浓硫酸在加热条件下，可以直接反应生成CuSO4，同时放出SO2气体，本题应从节约原料和保护环境方面进行考虑。 超4 答：在四支试管中分别盛有待测溶液，向各试管中滴加少量 BaCl2溶液，出现白色沉淀的两支试管中再各自滴加稀硝酸（或稀盐酸），白色沉淀不消失的原溶液是 Na2SO4溶液；白色沉淀消失并有气体放出的原溶液是Na2CO3溶液；剩余两支试管中没有明显现象。另取两支试管，各取少量原待测液，加稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀的原溶液是NaCl溶液；无明显现象的是NaNO3溶液。 超5 答：现象不一样。①中没有明显变化。②中出现白色沉淀。 因为：①中SO2+BaCl2+H2O ②中3SO2+3BaCl2+2H2O+2HNO3=3BaSO4↓+2NO↑+6HCl 常温下亚硫酸盐易被氧化为硫酸盐。 解析1 常见的几种硫酸盐成分、俗称、性质及用途 名 称 俗 称 成 分 主要性质 主要用途  硫酸钙 生石膏 熟石膏 CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O 2(CaSO4·2H2O)?2CaSO4·H2O+3H2O 制粉笔、绷带、模型、调节水泥固化时间  硫酸铜 胆矾 （蓝矾） CuSO4·5H2O CuSO4·5H2O(蓝)?CuSO4(白)+5H2O↑ 配制“波尔多液”、镀铜 液  硫酸锌 皓矾 ZnSO4·7H20 ZnSO4+BaS=BaSO4↓(白) +ZnS↓(白)称锌钡白 医用收敛剂、防腐剂、媒染剂、白色颜料  硫酸钡 重晶石 BaSO4 不溶于水和酸，不易被X射线透过 医疗上用作“钡餐”、白色颜料  解析2 硫酸根离子的检验 1．原理：利用
离子遇到可溶性钡盐生成白色沉淀BaSO4，且BaSO4既不溶于水，也不溶于酸的性质来检验
离子的存在：
2．方法：在未知液中先加入稀盐酸或稀硝酸把溶液酸化，以排除
（用稀盐酸才行）等离子造成的干扰，再加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液，如果有白色沉淀出现，则说明原溶液中有
存在。 高考资源网 w。w-w*k&s%5￥u 高考资源网 w。w-w*k&s%5￥u

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