硫酸是一种非常重要的化学工业产品，硫酸的产量是一个国家无机化学工业发展水平的标志，本专题将重点介绍硫酸的性质，硫酸根离子的检验。同时，本专题还将介绍含有不同价态硫元素的物质间的转化。通过本专题的学习，使同学们对硫酸的性质、硫及含硫化合物间的转化有一个较全面的认识。

　　【重点难点】
　　重点：
　　浓硫酸的性质；硫酸根离子的检验；硫及含硫化合物间的转化。
　　难点：
　　硫酸根离子的检验；硫及含硫化合物间的转化。
【知识讲解】
　　一、硫酸的性质
　　1、稀硫酸的化学性质 —— 酸的通性：
　　(1) 使紫色石蕊试液变红色。
　　(2)与活泼金属反应生成氢气。
　　Fe＋H₂SO₄＝FeSO₄＋H₂↑
　　(3)与碱性氧化物反应生成盐和水。
　　CuO＋H₂SO₄＝CuSO₄＋H₂O
　　(4)与碱反应生成盐和水。
　　Cu(OH)₂＋H₂SO₄＝CuSO₄＋2H₂O
　　(5)与盐反应生成新盐和新酸。
　　BaCl₂＋H₂SO₄＝BaSO₄↓＋2HCl
　　稀硫酸之所以有酸的通性，是因为硫酸在水溶液中电离出的阳离子全是H⁺。
　　H₂SO₄＝2H⁺＋SO₄^2-
　　硫酸的浓度不同，会不会引起性质上的差异？稀硫酸主要体现酸的通性，那么浓硫酸还有哪些性质呢？

　　2、浓硫酸的特性
　　(1)浓硫酸的吸水性
　　浓硫酸具有很强的吸水性，可吸收空气中的水、含水物质中的水、结晶水合物中的结晶水。利用这一性质，浓硫酸可作某些气体的干燥剂。例如干燥氯气。
　　(2)浓硫酸的脱水性
　　实验：在200mL的烧杯中放入20g蔗糖，加几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL98%的浓硫酸，迅速搅拌后，观察实验现象。
　　现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色固体。
　　结论：蔗糖被浓硫酸脱水碳化生成碳和水。
　　实验现象的解释：蔗糖(类似的物质有纸屑、棉花和木屑等)的主要成分为含碳、氢、氧三种元素的有机物。当加入浓硫酸时，浓硫酸可以将有机物中的氢原子、氧原子按2：1的个数比脱出结合成水，进而溶于浓硫酸中，剩下的固体物质主要是黑色的碳，该过程发生了化学变化。
　　(3)浓硫酸的氧化性
　　实验：在一支试管里加入一小块铜片(约0.1g)，然后再加入3mL浓硫酸，用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热。放出的气体通入品红溶液中(见下图)。观察反应现象。
实验现象：(1)加热前，铜片在浓硫酸中不反应。(2)加热后铜片与浓硫酸反应并有气体产生，该气体可以使品红溶液褪色。
　　实验结论：(1)常温下，铜与浓硫酸不反应。(2)加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，浓硫酸将铜氧化。
　　Cu＋H₂SO₄CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O
　　许多金属在一定条件下可与浓硫酸发生反应，浓硫酸表现出强氧化性和酸性。
　　浓硫酸是强氧化性酸，可以氧化大多数金属(除Pt和Au) 和其他还原性物质(H₂S、HBr、HI、Fe²⁺等)，例如：
　　C＋2H₂SO₄(浓)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O(氧化性)
　　2HBr＋H₂SO₄(浓)＝SO₂↑＋Br₂＋2H₂O(氧化性)
　　2FeSO₄＋2H₂SO₄(浓)＝Fe₂(SO₄)₃＋SO₂↑＋2H₂O(氧化性)
　　H₂S＋H₂SO₄(浓)＝S↓＋SO₂↑＋2H₂O(氧化性)
　　在以上反应中，浓硫酸一般被还原为SO₂。
　　常温时，Al、Fe在浓硫酸中钝化，其实质是浓H₂SO₄使Al、Fe氧化生成致密的氧化物保护膜。
4、浓硫酸与稀硫酸的鉴别
　　由浓硫酸和稀硫酸性质上的差异入手，鉴别的方法如下：
　　(1)取少量蒸馏水，向其中加入少量试样硫酸，能放出大量热的则为浓硫酸，反之为稀硫酸。
　　(2)观察状态，浓H₂SO₄为粘稠液体，而稀硫酸为粘稠度较小的液体。
　　(3)比较相同体积的酸的样品质量大小，浓硫酸密度大，质量较大，而稀硫酸则密度小。
　　(4)取少量试样，向其中投入铁片，若产生大量气体的则为稀硫酸，若无明显现象(钝化)，则为浓硫酸。
　　(5)用玻璃棒蘸取试样在白纸上写字，立即变黑的为浓硫酸，反之则为稀硫酸。
　　(6)取少量试样，分别投入一小块铜片，稍加热发生反应的为浓硫酸，无现象的为稀硫酸。

　　二、硫酸根离子的检验
　　实验：探究SO₄^2-检验的原理、方法。
　　实验步骤；在三支试管里分别加入少量硫酸溶液、硫酸钠溶液和碳酸钠溶液，然后各滴入几滴氯化钡溶液。观察发生的现象。再加入少量稀盐酸或稀硝酸，振荡。观察发生的现象。
实验结论：在溶液中，Ba²⁺与SO₄^2-反应生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO₄白色沉淀；在溶液中，Ba²⁺与CO₃^2-反应生成的BaCO₃不溶于水但可溶于酸。在实验室里，可用BaCl₂溶液和盐酸(或硝酸)检验溶液中SO₄^2-的存在。
　　上述实验主要是比较SO₄^2-与CO₃^2-在反应中的异同，该方法有一定的局限性，因为SO₃^2-、Ag⁺等会对检验产生干扰：若原溶液中有SO₃^2-离子，加入Ba²⁺会生成白色BaSO₃沉淀，再加硝酸，BaSO₃可被氧化成BaSO₄；若原溶液中含有Ag⁺，当加入BaCl₂时，会产生不溶于酸的白色沉淀AgCl。因此检验SO₄^2-比较严密的方法应该是先加盐酸酸化，若无气体和沉淀产生，再加BaCl₂溶液有白色沉淀产生，就可确定原溶液中含有SO₄^2-。
　　讨论：如何用实验的方法鉴别NaCl、Na₂SO₄、NaNO₃、Na₂CO₃四种溶液 ?
　　实验方法：
　　(1)用四支试管分别盛放上述溶液少许并编号。
　　(2)分别向试管内滴入少量Ba(NO₃)₂溶液，出现白色沉淀的二支试管中，原溶液可能是Na₂SO₄或Na₂CO₃溶液；无明显现象的试管中，原溶液是NaCl或NaNO₃溶液。
　　(3)向(2)中产生白色沉淀的二支试管中继续滴入少量稀硝酸，白色沉淀溶解的试管中原溶液是Na₂CO₃溶液，沉淀不溶解的试管中原溶液是Na₂SO₄溶液。
　　(4)向(2)中无明显现象的两支试管中继续滴加少量AgNO₃溶液，产生白色沉淀的试管中原溶液是NaCl溶液，仍然无明显现象的试管中原溶液是 NaNO₃溶液。