2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素1-2硫酸硫酸根離子的檢驗(yàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7硫酸、硫酸根離子的檢驗(yàn)、不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1．關(guān)于濃硫酸與Cu反應(yīng)敘述正確的是(D)A．在反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性B．此反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)C．在反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)出酸性D．每1mol銅參與反應(yīng)就有1molH2SO4被還原，同時(shí)生成1molSO2解析：Cu與濃硫酸的反應(yīng)為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，反應(yīng)中H2SO4既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性，A、C錯(cuò)誤。1molCu參與反應(yīng)時(shí)，有2molH2SO4發(fā)生反應(yīng)，其中有1mol被還原，產(chǎn)生1molSO2，D正確。2．在如圖試驗(yàn)裝置中，從試驗(yàn)起先到過(guò)一段時(shí)間后，對(duì)看到的現(xiàn)象敘述不正確的是(D)A．蘋果塊會(huì)干癟 B．膽礬晶體表面有“白斑”C．小試管內(nèi)有晶體析出 D．pH試紙變紅解析：濃硫酸具有脫水性，會(huì)使pH試紙變黑。3．區(qū)分濃硫酸和稀硫酸既簡(jiǎn)潔又牢靠的方法是(C)A．與銅片反應(yīng) B．與石蕊溶液反應(yīng)C．用玻璃棒各蘸少許涂在紙上 D．加入鋅片看是否有氣體生成解析：濃硫酸具有脫水性，涂在紙上，使其脫水炭化變黑色，稀硫酸涂在紙上無(wú)明顯改變。4．濃硫酸和2mol·L－1的稀硫酸在試驗(yàn)室中敞口放置。它們的質(zhì)量m和放置時(shí)間t的關(guān)系如圖，分析a、b曲線改變的緣由是(B)A．a(chǎn)升華、b冷凝B．a(chǎn)揮發(fā)、b吸水C．a(chǎn)蒸發(fā)、b潮解D．a(chǎn)冷凝、b吸水解析：在兩種液體中都存在吸水與水分的揮發(fā)兩個(gè)過(guò)程，只不過(guò)濃硫酸以吸水為主，溶液質(zhì)量增加；而稀硫酸以水分揮發(fā)為主，質(zhì)量減小。5．探究Cu和濃硫酸的反應(yīng)，下列裝置或操作正確的是(D)A．用裝置甲、乙制備和收集SO2B．用裝置甲、丙制備和稀釋CuSO4溶液C．用裝置乙、丁收集和檢驗(yàn)SO2的漂白性D．用裝置甲、丁制備和探究SO2的漂白性解析：Cu與濃硫酸混合加熱制取SO2,由于SO2的密度比空氣大，所以應(yīng)當(dāng)運(yùn)用向上排空氣的方法收集，入氣導(dǎo)氣管長(zhǎng)，出氣導(dǎo)氣管短，A不符合題意；制備硫酸銅溶液可以利用稀硫酸與CuO發(fā)生，將溶液稀釋時(shí)，一般是向溶液中加入水，B不符合題意；由于SO2的密度比空氣大，所以應(yīng)當(dāng)運(yùn)用向上排空氣的方法收集，入氣導(dǎo)氣管長(zhǎng)，出氣導(dǎo)氣管短，SO2具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，但是產(chǎn)生的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，使物質(zhì)復(fù)原原來(lái)的顏色，C不符合題意；用裝置甲Cu與濃硫酸混合加熱制取SO2，SO2具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，但是產(chǎn)生的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，使物質(zhì)復(fù)原原來(lái)的顏色，可以用裝置丁進(jìn)行，D符合題意。6．向蔗糖中加入濃硫酸，現(xiàn)象如圖所示，關(guān)于該試驗(yàn)的說(shuō)法中不正確的是(C)A．蔗糖變黑體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B．蔗糖體積膨脹變成疏松多孔的海綿狀物質(zhì)炭C．試驗(yàn)中有大量氣體產(chǎn)生體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)酸性D．將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液，溶液會(huì)褪色解析：濃硫酸具有脫水性，能夠使蔗糖炭化而變黑，故A正確；濃硫酸具有脫水性，能夠使蔗糖脫水而炭化，濃硫酸與炭反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫、水，所以蔗糖體積膨脹變成疏松多孔的海綿狀物質(zhì)碳，故B正確；濃硫酸與碳反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫、水，反應(yīng)中濃硫酸中硫元素化合價(jià)都降低，濃硫酸體現(xiàn)氧化性，不表現(xiàn)酸性，故C錯(cuò)誤；濃硫酸與碳反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫、水，二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色，故D正確；故選C。7．某探討小組成員設(shè)計(jì)鑒別濃硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是(B)選項(xiàng)操作結(jié)論A將火柴梗伸入溶液中變黑者為濃硫酸B加入金屬鋁片產(chǎn)生刺激性氣味者為稀硫酸C分別加入盛水的試管中放熱者為濃硫酸D加到CuSO4·5H2O晶體中變白者為濃硫酸解析：向稀H2SO4中加入金屬鋁片后，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體，B錯(cuò)誤。8．肯定量的Cu粉與濃H2SO4共熱產(chǎn)生SO2氣體的體積為2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則下列狀況不行能的是(B)A．加入Cu的質(zhì)量為6.4gB．加入濃H2SO4中含溶質(zhì)為0.2molC．加入Cu的質(zhì)量大于6.4gD．加入濃H2SO4中含溶質(zhì)多于0.2mol解析：隨反應(yīng)進(jìn)行，濃H2SO4會(huì)變?yōu)橄2SO4，稀H2SO4在加熱條件下難與Cu反應(yīng)產(chǎn)生SO2。二、不定項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．下列敘述或操作中正確的是(AB)A．濃硫酸能使硫酸銅晶體失去結(jié)晶水，體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性B．濃硫酸對(duì)有機(jī)物的腐蝕性是濃硫酸脫水性和強(qiáng)氧化性的綜合體現(xiàn)C．濃硫酸具有氧化性，稀硫酸無(wú)氧化性D．濃硫酸不慎沾到皮膚上，應(yīng)馬上用布拭去，再涂上稀NaOH溶液解析：濃硫酸使硫酸銅晶體失去結(jié)晶水體現(xiàn)濃硫酸的吸水性，A正確；稀硫酸中的H＋具有較弱的氧化性，C錯(cuò)誤；NaOH本身具有強(qiáng)腐蝕性，不能涂在皮膚上中和消退濃硫酸的腐蝕作用，D錯(cuò)誤。10．下列敘述正確的是(BD)A．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體，但不能干燥有較強(qiáng)還原性的HI、H2S等氣體B．濃硫酸與單質(zhì)硫反應(yīng)的方程式為S＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))3SO2↑＋2H2O，在此反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性C．把足量銅粉投入到含2molH2SO4的濃硫酸中，反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為22.4LD．常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4，是因?yàn)闈釮2SO4的強(qiáng)氧化性使其鈍化解析：不能用濃硫酸干燥NH3，A不正確；濃硫酸與S作用時(shí)，只表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性，B正確；Cu與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，濃H2SO4濃度漸漸降低，當(dāng)成為稀H2SO4時(shí)，反應(yīng)停止，參與反應(yīng)的H2SO4少于2mol，故產(chǎn)生的SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不足22.4L，C不正確。11．以下每個(gè)選項(xiàng)中的兩組物質(zhì)都能反應(yīng)，且能放出同一種氣體的是(D)A．銅與稀硫酸，銅與濃硫酸B．鐵與稀硫酸，鐵與濃硫酸C．硫化鈉與稀硫酸，亞硫酸鈉與稀硫酸D．硫化鈉與稀硫酸，硫化鈉與稀鹽酸解析：銅與稀硫酸不反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵與稀硫酸反應(yīng)生成的氣體為氫氣，鐵與濃硫酸反應(yīng)生成的氣體為二氧化硫，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硫化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成的氣體為硫化氫，亞硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成的氣體為二氧化硫，C項(xiàng)錯(cuò)誤。12．如圖是硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容，據(jù)此下列說(shuō)法正確的是(AC)eq\x(\a\al(硫酸化學(xué)純CP,500mL,化學(xué)式：H2SO4,相對(duì)分子質(zhì)量：98,密度：1.84g·cm－3,質(zhì)量分?jǐn)?shù)：98%))A．該硫酸試劑的物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L－1B．該硫酸與等體積的水混合所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于49%C．50mL該H2SO4中加入足量的銅片并加熱，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量小于0.46molD．2.7gAl與足量的該硫酸反應(yīng)可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H23.36L解析：A項(xiàng)，c＝eq\f(1000×1.84g·cm－3×98%,98g·mol－1)＝18.4mol·L－1；B項(xiàng)，等體積水的質(zhì)量小于濃H2SO4的質(zhì)量，故混合所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于49%；C項(xiàng)，由Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，當(dāng)0.05L×18.4mol·L－1＝0.92mol的H2SO4完全參與反應(yīng)時(shí)，被還原的H2SO4為0.46mol，由于反應(yīng)后期，H2SO4濃度減小，稀H2SO4與Cu不反應(yīng)，故被還原H2SO4的物質(zhì)的量小于0.46mol；D項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Al遇濃H2SO4“鈍化”。三、非選擇題：共52分。13．(10分)硫酸是中學(xué)化學(xué)試驗(yàn)室的常見(jiàn)藥品，其性質(zhì)有①酸性；②吸水性；③脫水性；④強(qiáng)氧化性；⑤催化作用，請(qǐng)將序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上：(1)鋅和稀H2SO4制H2__①__；(2)濃硫酸做干燥劑__②__；(3)濃硫酸與蔗糖的炭化試驗(yàn)(黑面包試驗(yàn))__②③④__；(4)濃硫酸與銅的反應(yīng)__①④__；(5)濃硫酸使潮濕石蕊試紙變紅，后來(lái)又變黑__①③__。14．(10分)物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是探討物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。請(qǐng)依據(jù)如圖所示，回答下列問(wèn)題：(1)Y的化學(xué)式為_(kāi)_SO2__，檢驗(yàn)Y所用的試劑是__品紅溶液__。(2)W的濃溶液與銅單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。(3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，合理的是__b__(填序號(hào))。a．Na2S＋Sb．Na2SO3＋Sc．Na2SO3＋Na2SO4d．SO2＋Na2SO4(4)將X與SO2混合，可生成淡黃色固體。該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_1∶2__。解析：X為氣態(tài)氫化物H2S，Y為硫元素＋4價(jià)的氧化物SO2，Z為硫元素＋4價(jià)的鹽，可以為Na2SO3，W為＋6價(jià)的含氧酸H2SO4。(1)由上述分析可知Y為二氧化硫氣體，二氧化硫具有漂白性可以使品紅溶液褪色，加熱復(fù)原紅色，所以檢驗(yàn)二氧化硫的試劑可以是品紅溶液。(2)W的濃溶液是濃硫酸，與銅單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。(3)Na2S2O3中S為＋2價(jià)，從氧化還原的角度分析，反應(yīng)物中S元素化合價(jià)必需分別大于2和小于2，a中S化合價(jià)都小于2，c、d中S的化合價(jià)都大于2，b符合題意。(4)將X即H2S與SO2混合，可生成淡黃色固體，發(fā)生反應(yīng)：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，反應(yīng)中H2S做還原劑，SO2做氧化劑，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。15．(18分)在化學(xué)課上圍繞濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下試驗(yàn)探究，將適量的蔗糖放入燒杯中，加入幾滴水，攪拌勻稱，然后加入濃硫酸，生成黑色物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)生成的黑色物質(zhì)(單質(zhì))是__C__(填化學(xué)式)。(2)這種黑色物質(zhì)接著與濃硫酸作用會(huì)產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，是大氣的主要污染物之一，這種刺激性氣味的氣體成分是__SO2__(填化學(xué)式)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)據(jù)蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的試驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明濃硫酸具有__BCD__(填字母)。A．酸性B．吸水性C．脫水性D．強(qiáng)氧化性(4)將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體通入品紅溶液中，可以看到品紅溶液__褪色__，說(shuō)明這種氣體具有__漂白__性；將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體通入水中可生成一種不穩(wěn)定、易分解的酸，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO2＋H2OH2SO3。(5)能否用澄清石灰水鑒別這兩種氣體？__不能__(填“能”或“不能”)，若不能，請(qǐng)?zhí)顚憙煞N能鑒別的試劑__品紅溶液、溴水(其他合理答案均可)__。解析：(1)因?yàn)闈饬蛩峋哂忻撍?，故蔗糖在濃硫酸中生成的黑色物質(zhì)是蔗糖脫水后形成的碳單質(zhì)。(2)因?yàn)闈饬蛩峋哂袕?qiáng)氧化性，故蔗糖脫水形成的碳單質(zhì)可以接著和濃硫酸反應(yīng)生成CO2、SO2和H2O，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象及(1)(2)的分析知，在蔗糖與濃硫酸的反應(yīng)中，說(shuō)明濃硫酸具有脫水性、強(qiáng)氧化性和吸水性。(4)將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體SO2通入品紅溶液中，二氧化硫能將品紅溶液漂白，故可以看到品紅溶液褪色；將SO2通入水中，SO2可以和水發(fā)生化合反應(yīng)：SO2＋H2OH2SO3。(5)因?yàn)镃O2和SO2都可以與澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀，故不能用澄清石灰水鑒別這兩種氣體；可以依據(jù)二氧化硫的特性來(lái)檢驗(yàn)二氧化硫，例如二氧化硫可以使品紅溶液、溴水等褪色。16．(14分)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某探討小組進(jìn)行如下試驗(yàn)：試驗(yàn)一焦亞硫酸鈉的制取采納下圖裝置(試驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3＋SO2=Na2S2O5。(1)裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(或Na2SO3＋2H2SO4(濃)=2NaHSO4＋SO2↑＋H2O)。(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可實(shí)行的分別方法是__過(guò)濾__。(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為_(kāi)_d__(填序號(hào))。試驗(yàn)二焦亞硫酸鈉的性質(zhì)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)證明NaHSO3溶液中HSOeq\o\al(－,3)的電離程度大于水解程度，可采納的試驗(yàn)方法是__ae__(填序號(hào))。a．測(cè)定溶液的pH b．加入Ba(OH)2溶液c．加入鹽酸 d．加入品紅溶液e．用