新教材适用2024-2025学年高中化学第5章化工生产中的重要非金属元素第1节硫及其化合物第2课时硫酸硫酸根离子的检验课时作业新人教版必修第二册

第五章第一节第2课时题组一硫酸的性质及试验探究1．某同学设想用图示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到试验目的的是(D)选项ABCD试验目的吸水性脱水性稀释放热强氧化性试验装置解析：A项中由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸汲取，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最终左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量，能达到试验目的；B项中滤纸片接触浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，能达到试验目的；C项中浓硫酸滴到小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内压强增大，U形管内液面出现左低右高的现象，能达到试验目的；D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法推断浓硫酸是否表现出强氧化性，不能达到试验目的。2．(2024·滁州高一检测)下列用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是(D)A．分别取10mL溶液，质量大的是浓硫酸，质量小的是稀硫酸B．视察液体流淌性，流淌性好的是稀硫酸，油状黏稠的是浓硫酸C．把CuSO4·5H2O晶体投入溶液中，渐渐变为白色粉末的是浓硫酸，晶体溶解的是稀硫酸D．将铝片分别投入溶液，快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的是稀硫酸解析：硫酸溶液浓度越大，密度越大，体积相等时，质量小的是稀硫酸，A项正确；浓硫酸是油状黏稠的液体，流淌性不如稀硫酸，B项正确；浓硫酸有吸水性，胆矾放入浓硫酸会变为白色粉末，胆矾晶体投入稀硫酸中溶解，C项正确；常温下铝在浓硫酸中钝化，无气体放出，铝片投入稀硫酸中，有气体(H2)放出，D项错误。3．硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某工人边吸烟边用水冲洗，结果发生了爆炸事故，下列引起爆炸的缘由中正确的是(D)A．浓硫酸遇明火爆炸B．浓硫酸遇水发热爆炸C．铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸D．稀释后的硫酸溶液与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸解析：浓硫酸不能燃烧，遇明火不会爆炸，A项错误；用水稀释浓硫酸，放出大量热可使水沸腾，但不发生爆炸，B项错误；较低温度下，铁与水不反应，C项错误；浓硫酸稀释变成稀硫酸，稀硫酸与铁反应生成氢气，氢气遇明火发生爆炸，D项正确。4．(2024·天津滨海新区高一期中)我国工业上主要以黄铁矿为原料来生产硫酸，其工艺流程如图：下列说法错误的是(C)A．煅烧黄铁矿发生的反应为4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2B．二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物C．二氧化硫转化为三氧化硫是不行逆反应D．三氧化硫制硫酸的化学方程式为SO3＋H2O=H2SO4解析：依据氧化还原反应原理，煅烧黄铁矿的反应方程式正确，A项正确；SO2和SO3都和碱反应生成盐和水，都是酸性氧化物，B项正确；SO2转化为SO3是可逆反应，C项错误；SO3制硫酸的方程式为SO3＋H2O=H2SO4，D项正确。5．在试验探究课上，同学们主动思索，共设计出如图所示的四种试验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是(A)A．①②③④ B．①③④C．①②④ D．②③④解析：浓硫酸吸水，稀释放热，温度计示数上升，能够证明浓硫酸的吸水性，故①在理论上可行；浓硫酸吸水，使胆矾晶体失去结晶水，变为白色的无水硫酸铜粉末，能够证明浓硫酸的吸水性，故②在理论上可行；浓硫酸吸水，饱和硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体，能证明浓硫酸的吸水性，故③在理论上可行；浓硫酸吸水，试管中的水削减，能证明浓硫酸具有吸水性，故④在理论上可行。题组二SOeq\o\al(2－,4)的检验及应用6．某溶液中可能含有的阴离子有SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、COeq\o\al(2－,3)等，为了检验其中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，除运用BaCl2溶液外，还须要的试剂是(提示硝酸具有很强的氧化性)(A)A．盐酸 B．NaOHC．硫酸 D．硝酸解析：检验SOeq\o\al(2－,4)时，先用盐酸酸化，若无明显现象，再用BaCl2溶液检验。7．(2024·北京高一期末)为精制食盐，需除去粗盐水中的Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)和Mg2＋，下列说法正确的是(C)eq\x(粗盐水)eq\o(→,\s\up7(①))eq\o(→,\s\up7(②))eq\o(→,\s\up7(③))eq\o(→,\s\up7(过滤))eq\x(滤液a)eq\o(→,\s\up7(稀盐酸))eq\x(NaCl)A．①②③依次是加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液B．取滤液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明SOeq\o\al(2－,4)没有除尽C．加入稀盐酸初期，溶液中无明显现象，后期则会生成无色气体D．用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时，应在溶液蒸干后再停止加热解析：碳酸钠主要除掉钙离子和多加入的钡离子，因此Na2CO3要加在BaCl2溶液后面，故A项错误；取滤液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，可能生成了碳酸钡沉淀，不能说明SOeq\o\al(2－,4)没有除尽，故B项错误；加入稀盐酸初期，溶液中无明显现象，主要是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，后期则会生成无色气体，主要是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故C项正确；用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时，应在得到大量晶体后停止加热，利用余热蒸干，故D项错误。综合强化8．下列试验所得结论不正确的是(B)试验ⅠⅡⅢ装置现象产生大量无色气体铁片表面快速变暗，之后无明显改变加热后产生大量无色、有刺激性气味的气体A.试验Ⅰ中气体是氢气B．试验Ⅱ中没有发生化学改变C．试验Ⅲ中气体是二氧化硫D．浓度、温度会影响试验现象解析：铁与稀硫酸反应生成H2和FeSO4，A项正确；常温下，铁遇到浓硫酸发生钝化反应，是氧化还原反应，B项错误；加热条件下，铁与浓硫酸反应生成SO2气体，C项正确；据以上3个试验可知，浓度和温度都会影响试验，D项正确。9．下列试验操作和现象以及所得结论均正确的是(D)选项试验操作和现象试验结论A将亚硫酸钠样品溶于水，加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生(NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性)样品已变质B将盐酸滴入某溶液，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体溶液中有COeq\o\al(2－,3)C先向某溶液中加入氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解溶液中有SOeq\o\al(2－,4)D向Na2SO3溶液中滴入稀盐酸，产生的具有刺激性气味的气体可使品红溶液褪色酸性：HCl>H2SO3解析：酸性条件下，NOeq\o\al(－,3)能把SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，将亚硫酸钠样品溶于水，加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生，不能证明亚硫酸钠样品已变质，故A错误；将盐酸滴入某溶液，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中可能有HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)，故B错误；不能解除Ag＋的干扰，故C错误；依据强酸制弱酸，向Na2SO3溶液中滴入稀盐酸，产生可使品红溶液褪色的二氧化硫气体，说明酸性：HCl>H2SO3，故D正确。10．在硫酸的工业制法中，下列说法正确的是(D)A．硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧B．从沸腾炉出来的气体只有SO2C．SO2能全部转化为SO3D．SO3用98.3%的浓H2SO4汲取，目的是防止形成酸雾，使SO3汲取更充分解析：将硫铁矿粉碎是为了增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，并不是大块硫铁矿不能燃烧，故A错误；从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2等，故B错误；SO2转化为SO3为可逆反应，SO2不行能全部转化为SO3，故C错误；SO3转化为H2SO4，若干脆用水汲取，会形成大量酸雾，导致SO3汲取不完全，工业生产中用98.3%的浓硫酸作为汲取剂，则不会出现酸雾，汲取SO3更充分，故D正确。11．按下图装置进行试验，可证明碳与浓硫酸反应放出的气体是SO2和CO2。(1)木炭与浓硫酸反应的化学方程式是C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，该反应的氧化剂为_H2SO4__(填化学式)，当转移2mol电子时，生成标准状况下的SO2和CO2共_33.6__L。(2)洗气瓶①②中溶液褪色，体现的二氧化硫的性质依次为_B__(填字母)。A．氧化性、还原性B．漂白性、还原性C．漂白性、氧化性D．还原性、漂白性(3)证明二氧化碳存在的现象为_洗气瓶③中品红溶液不褪色，洗气瓶④中澄清石灰水变浑浊__。解析：(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在该反应中，C元素的化合价上升，S元素的化合价降低，所以氧化剂是H2SO4，由化学方程式可知，每消耗1molC，转移4mol电子，生成1molCO2和2molSO2，所以转移2mol电子时，生成0.5molCO2和1molSO2，在标准状况下的体积为(0.5＋1)mol×22.4L·mol－1＝33.6L。(2)洗气瓶①中品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，洗气瓶②中酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，故选B。(3)当洗气瓶③中品红溶液不褪色，证明SO2已被除尽，洗气瓶④中澄清石灰水变浑浊，即可证明有二氧化碳存在。12．(2024·北京海淀区高一检测)如图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的试验装置。(1)①中反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(2)②中饱和NaHSO3溶液的作用是除去①中SO2气流带出的硫酸。加热一段时间后，③中溶液依旧澄清，④中溶液褪色。若要马上终止铜与硫酸的反应，恰当的方法是_a__。a．上移铜丝，使其脱离硫酸b．撤去酒精灯c．拔去橡胶塞倒出硫酸(3)反应停止后，待装置冷却，把③取下后将其中溶液分成两份做如下试验：项目加入试剂现象分析与说明第一份加入NaOH溶液有白色沉淀生成沉淀为_BaSO3__(写化学式)其次份加入氯水有白色沉淀生成沉淀为_BaSO4__(写化学式)(4)④中棉花团的作用是SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O(用离子方程式表示)。(5)上述试验结束后，发觉①中试管内有少量白色固体出现，冷却后将试管中的物质缓缓倒入水中，溶液呈蓝色。取少量蓝色溶液于试管中，滴加NaOH溶液至过量，出现的现象是_起先无明显现象，后来有蓝色沉淀生成__。解析：(1)在①中Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应产生硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；(2)SO2气流带出的硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，对二氧化硫的性质检验造成干扰，可以用饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发出的硫酸。要马上终止铜与硫酸的反应，可以上移铜丝，使其脱离硫酸；撤去酒精灯，简单发生倒吸；拔去橡胶塞倒出硫酸，操作困难；故合理选项是a；(3)二氧化硫为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，其化学式是BaSO3；二氧化硫具有还原性，能够被氯气氧化生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成BaSO4白色沉淀，故该白色沉淀化学式为BaSO4；(4)棉花团浸有NaOH溶液，可汲取酸性氧化物二氧化硫，防止其污染空气，该反应的离子方程式为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O；(5)蓝色溶液中含有硫酸和硫酸铜，向其中加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠先与硫酸发生中和反应，然后再与硫酸铜反应，因此看到现象为起先没有明显现象，后来有蓝色沉淀生成。13．某爱好小组在试验室以铜和硫酸为原料，采纳多种方法制取硫酸铜，制备方法如下：方法一：(1)甲同学取6.4g铜片和10mL18mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发觉，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分，设计下列试验：试验步骤：冷却后倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。试验现象：_灰白色物质溶解，溶液变为蓝色__。试验结论：所得灰白色固体的化学式为_CuSO4__。(2)乙同学还视察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又渐渐地溶于浓硫酸而消逝。淡黄色固体消逝的缘由是(用化学方程式回答)S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。直到最终反应完毕，发觉试管中还有铜片剩余，乙同学依据自己所学的化学学问，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是_随着反应的进行，浓硫酸的浓度渐渐变小，溶液由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应__。方法二：(3)丙同学认为甲同学设计的试验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。对比甲同学的