2024-2025学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素1-2硫酸硫酸根离子的检验不同价态含硫物质的转化课后作业含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7硫酸、硫酸根离子的检验、不同价态含硫物质的转化一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。1．关于浓硫酸与Cu反应叙述正确的是(D)A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性B．此反应属于复分解反应C．在反应中，浓硫酸只表现出酸性D．每1mol铜参与反应就有1molH2SO4被还原，同时生成1molSO2解析：Cu与浓硫酸的反应为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，反应中H2SO4既表现氧化性，又表现酸性，A、C错误。1molCu参与反应时，有2molH2SO4发生反应，其中有1mol被还原，产生1molSO2，D正确。2．在如图试验装置中，从试验起先到过一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是(D)A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑”C．小试管内有晶体析出 D．pH试纸变红解析：浓硫酸具有脱水性，会使pH试纸变黑。3．区分浓硫酸和稀硫酸既简洁又牢靠的方法是(C)A．与铜片反应 B．与石蕊溶液反应C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D．加入锌片看是否有气体生成解析：浓硫酸具有脱水性，涂在纸上，使其脱水炭化变黑色，稀硫酸涂在纸上无明显改变。4．浓硫酸和2mol·L－1的稀硫酸在试验室中敞口放置。它们的质量m和放置时间t的关系如图，分析a、b曲线改变的缘由是(B)A．a升华、b冷凝B．a挥发、b吸水C．a蒸发、b潮解D．a冷凝、b吸水解析：在两种液体中都存在吸水与水分的挥发两个过程，只不过浓硫酸以吸水为主，溶液质量增加；而稀硫酸以水分挥发为主，质量减小。5．探究Cu和浓硫酸的反应，下列装置或操作正确的是(D)A．用装置甲、乙制备和收集SO2B．用装置甲、丙制备和稀释CuSO4溶液C．用装置乙、丁收集和检验SO2的漂白性D．用装置甲、丁制备和探究SO2的漂白性解析：Cu与浓硫酸混合加热制取SO2,由于SO2的密度比空气大，所以应当运用向上排空气的方法收集，入气导气管长，出气导气管短，A不符合题意；制备硫酸铜溶液可以利用稀硫酸与CuO发生，将溶液稀释时，一般是向溶液中加入水，B不符合题意；由于SO2的密度比空气大，所以应当运用向上排空气的方法收集，入气导气管长，出气导气管短，SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，但是产生的无色物质不稳定，加热会发生分解反应，使物质复原原来的颜色，C不符合题意；用装置甲Cu与浓硫酸混合加热制取SO2，SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，但是产生的无色物质不稳定，加热会发生分解反应，使物质复原原来的颜色，可以用装置丁进行，D符合题意。6．向蔗糖中加入浓硫酸，现象如图所示，关于该试验的说法中不正确的是(C)A．蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性B．蔗糖体积膨胀变成疏松多孔的海绵状物质炭C．试验中有大量气体产生体现了浓硫酸的强酸性D．将产生的气体通入品红溶液，溶液会褪色解析：浓硫酸具有脱水性，能够使蔗糖炭化而变黑，故A正确；浓硫酸具有脱水性，能够使蔗糖脱水而炭化，浓硫酸与炭反应生成二氧化碳和二氧化硫、水，所以蔗糖体积膨胀变成疏松多孔的海绵状物质碳，故B正确；浓硫酸与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫、水，反应中浓硫酸中硫元素化合价都降低，浓硫酸体现氧化性，不表现酸性，故C错误；浓硫酸与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫、水，二氧化硫具有漂白性，能够使品红溶液褪色，故D正确；故选C。7．某探讨小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是(B)选项操作结论A将火柴梗伸入溶液中变黑者为浓硫酸B加入金属铝片产生刺激性气味者为稀硫酸C分别加入盛水的试管中放热者为浓硫酸D加到CuSO4·5H2O晶体中变白者为浓硫酸解析：向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。8．肯定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2.24L(标准状况下)，则下列状况不行能的是(B)A．加入Cu的质量为6.4gB．加入浓H2SO4中含溶质为0.2molC．加入Cu的质量大于6.4gD．加入浓H2SO4中含溶质多于0.2mol解析：随反应进行，浓H2SO4会变为稀H2SO4，稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。二、不定项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．下列叙述或操作中正确的是(AB)A．浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水，体现了浓硫酸的吸水性B．浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现C．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性D．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应马上用布拭去，再涂上稀NaOH溶液解析：浓硫酸使硫酸铜晶体失去结晶水体现浓硫酸的吸水性，A正确；稀硫酸中的H＋具有较弱的氧化性，C错误；NaOH本身具有强腐蚀性，不能涂在皮肤上中和消退浓硫酸的腐蚀作用，D错误。10．下列叙述正确的是(BD)A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸只表现了强氧化性C．把足量铜粉投入到含2molH2SO4的浓硫酸中，反应后得到标准状况下气体体积为22.4LD．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化解析：不能用浓硫酸干燥NH3，A不正确；浓硫酸与S作用时，只表现其强氧化性，B正确；Cu与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度渐渐降低，当成为稀H2SO4时，反应停止，参与反应的H2SO4少于2mol，故产生的SO2在标准状况下不足22.4L，C不正确。11．以下每个选项中的两组物质都能反应，且能放出同一种气体的是(D)A．铜与稀硫酸，铜与浓硫酸B．铁与稀硫酸，铁与浓硫酸C．硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸D．硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸解析：铜与稀硫酸不反应，A项错误；铁与稀硫酸反应生成的气体为氢气，铁与浓硫酸反应生成的气体为二氧化硫，B项错误；硫化钠与稀硫酸反应生成的气体为硫化氢，亚硫酸钠与稀硫酸反应生成的气体为二氧化硫，C项错误。12．如图是硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是(AC)eq\x(\a\al(硫酸化学纯CP,500mL,化学式：H2SO4,相对分子质量：98,密度：1.84g·cm－3,质量分数：98%))A．该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4mol·L－1B．该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%C．50mL该H2SO4中加入足量的铜片并加热，被还原的H2SO4的物质的量小于0.46molD．2.7gAl与足量的该硫酸反应可得到标准状况下的H23.36L解析：A项，c＝eq\f(1000×1.84g·cm－3×98%,98g·mol－1)＝18.4mol·L－1；B项，等体积水的质量小于浓H2SO4的质量，故混合所得溶液的质量分数大于49%；C项，由Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，当0.05L×18.4mol·L－1＝0.92mol的H2SO4完全参与反应时，被还原的H2SO4为0.46mol，由于反应后期，H2SO4浓度减小，稀H2SO4与Cu不反应，故被还原H2SO4的物质的量小于0.46mol；D项，标准状况下，Al遇浓H2SO4“钝化”。三、非选择题：共52分。13．(10分)硫酸是中学化学试验室的常见药品，其性质有①酸性；②吸水性；③脱水性；④强氧化性；⑤催化作用，请将序号填在相应的横线上：(1)锌和稀H2SO4制H2__①__；(2)浓硫酸做干燥剂__②__；(3)浓硫酸与蔗糖的炭化试验(黑面包试验)__②③④__；(4)浓硫酸与铜的反应__①④__；(5)浓硫酸使潮湿石蕊试纸变红，后来又变黑__①③__。14．(10分)物质的类别和核心元素的化合价是探讨物质性质的两个重要角度。请依据如图所示，回答下列问题：(1)Y的化学式为__SO2__，检验Y所用的试剂是__品红溶液__。(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是__b__(填序号)。a．Na2S＋Sb．Na2SO3＋Sc．Na2SO3＋Na2SO4d．SO2＋Na2SO4(4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为__1∶2__。解析：X为气态氢化物H2S，Y为硫元素＋4价的氧化物SO2，Z为硫元素＋4价的盐，可以为Na2SO3，W为＋6价的含氧酸H2SO4。(1)由上述分析可知Y为二氧化硫气体，二氧化硫具有漂白性可以使品红溶液褪色，加热复原红色，所以检验二氧化硫的试剂可以是品红溶液。(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。(3)Na2S2O3中S为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必需分别大于2和小于2，a中S化合价都小于2，c、d中S的化合价都大于2，b符合题意。(4)将X即H2S与SO2混合，可生成淡黄色固体，发生反应：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，反应中H2S做还原剂，SO2做氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。15．(18分)在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下试验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌匀称，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。请回答下列问题：(1)生成的黑色物质(单质)是__C__(填化学式)。(2)这种黑色物质接着与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是__SO2__(填化学式)，反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)据蔗糖与浓硫酸反应的试验现象，说明浓硫酸具有__BCD__(填字母)。A．酸性B．吸水性C．脱水性D．强氧化性(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液__褪色__，说明这种气体具有__漂白__性；将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：SO2＋H2OH2SO3。(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？__不能__(填“能”或“不能”)，若不能，请填写两种能鉴别的试剂__品红溶液、溴水(其他合理答案均可)__。解析：(1)因为浓硫酸具有脱水性，故蔗糖在浓硫酸中生成的黑色物质是蔗糖脱水后形成的碳单质。(2)因为浓硫酸具有强氧化性，故蔗糖脱水形成的碳单质可以接着和浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，其反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)依据试验现象及(1)(2)的分析知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，说明浓硫酸具有脱水性、强氧化性和吸水性。(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体SO2通入品红溶液中，二氧化硫能将品红溶液漂白，故可以看到品红溶液褪色；将SO2通入水中，SO2可以和水发生化合反应：SO2＋H2OH2SO3。(5)因为CO2和SO2都可以与澄清石灰水发生反应生成白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别这两种气体；可以依据二氧化硫的特性来检验二氧化硫，例如二氧化硫可以使品红溶液、溴水等褪色。16．(14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某探讨小组进行如下试验：试验一焦亚硫酸钠的制取采纳下图装置(试验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2=Na2S2O5。(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(或Na2SO3＋2H2SO4(浓)=2NaHSO4＋SO2↑＋H2O)。(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可实行的分别方法是__过滤__。(3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为__d__(填序号)。试验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSOeq\o\al(－,3)的电离程度大于水解程度，可采纳的试验方法是__ae__(填序号)。a．测定溶液的pH b．加入Ba(OH)2溶液c．加入盐酸 d．加入品红溶液e．用