人教版高中化學必修二第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)課時2硫酸硫酸根離子的檢驗練習含答案

第一節(jié)硫及其化合物課時2硫酸硫酸根離子的檢驗(一)基礎(chǔ)鞏固1.(2022·上海卷)下列關(guān)于硫酸工業(yè)的說法正確的是()A.在純氧中煅燒黃鐵礦B.在高壓條件下制SO3C.用98.3%濃硫酸吸收SO3D.用澄清石灰水吸收尾氣解析:制備硫酸工業(yè)中,在沸騰爐中通入空氣煅燒黃鐵礦制備二氧化硫,不需要純凈的氧氣,故A項錯誤;硫酸工業(yè)中催化氧化SO2制備SO3,在常壓條件下進行即可,該反應(yīng)在常壓下的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大,加壓雖然可以使轉(zhuǎn)化率增大,但同時對設(shè)備要求提高,經(jīng)濟成本增大,故B項錯誤;工業(yè)上采用98.3%的濃硫酸吸收SO3,可避免形成酸霧并提高吸收率,故C項正確;硫酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣主要是SO2,工業(yè)上通常采用石灰乳進行吸收,澄清石灰水中Ca(OH)2濃度太低,不適合處理工業(yè)尾氣,故D項錯誤。答案:C2.濃硫酸與下列物質(zhì)作用時,只表現(xiàn)強氧化性的是()A.藍色硫酸銅晶體 B.木材C.紅熱木炭 D.氧化鋁答案:C3.檢驗?zāi)橙芤褐惺欠窈蠸O4A.取樣,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成B.取樣,滴加稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成C.取樣,滴加稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成D.取樣,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成答案:C4.(2024·廣東江門高一期中)對下列實驗現(xiàn)象的原因分析不正確的一項是()選項實驗現(xiàn)象原因分析A濃硫酸遇濕潤的藍色石蕊試紙,先變紅,后變黑硫酸有酸性,使石蕊變紅,濃硫酸有脫水性,使試紙?zhí)炕兒贐向一定濃度的CuSO4溶液中通入適量的H2S氣體,出現(xiàn)黑色沉淀H2S的酸性比H2SO4的強CSO2通入紫色石蕊溶液中,溶液變紅SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,使溶液呈酸性D向濕潤的蔗糖固體中加入濃硫酸,固體迅速變黑,后體積急劇膨脹在濃硫酸脫水作用下,蔗糖固體被炭化,C與濃硫酸反應(yīng)生成了CO2、SO2解析:硫酸有酸性,遇濕潤的藍色石蕊試紙變紅,濃硫酸有脫水性,使試紙?zhí)炕兒?A項正確;反應(yīng)生成的黑色沉淀是CuS,不溶于硫酸,酸性為H2SO4>H2S,B項錯誤;將SO2通入紫色石蕊溶液中,SO2會與水反應(yīng)生成H2SO3,H2SO3具有酸性,使紫色石蕊溶液變紅,C項正確;向濕潤的蔗糖固體中加入濃硫酸,濃硫酸具有脫水性,使蔗糖炭化變黑,C與濃硫酸反應(yīng)生成了CO2、SO2,體積急劇膨脹,D項正確。答案:B5.如圖所示,小試管中盛有幾毫升水,與大試管連通的U形細玻璃管內(nèi)放有少量水(已染成紅色)。沿小試管壁小心地慢慢注入3mL濃硫酸,靜置片刻后,U形細玻璃管中可觀察到的液面現(xiàn)象是()A.左高右低 B.左低右高C.左右一樣高 D.來回振動答案:B6.(2022·廣東汕頭)某同學在實驗室選用下列實驗裝置,驗證濃硫酸與木炭反應(yīng)的生成物。下列說法正確的是()A.若連接順序為Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅴ,當觀察到裝置Ⅲ溶液顏色變淺但不褪色,裝置Ⅴ溶液變渾濁時,可證明反應(yīng)產(chǎn)生了CO2B.若連接順序為Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅴ,此時裝置Ⅲ兩側(cè)的品紅溶液在實驗設(shè)計中的目的和作用相同C.反應(yīng)過程中裝置Ⅲ的酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的漂白性D.濃硫酸與木炭的反應(yīng)中,濃硫酸表現(xiàn)出酸性和強氧化性解析:在加熱時,濃硫酸與木炭反應(yīng)生成CO2、SO2和H2O;先用無水CuSO4檢驗H2O,然后用品紅溶液檢驗SO2,再用酸性KMnO4溶液除去SO2,可以用品紅溶液來檢驗SO2是否除盡,最后用澄清石灰水檢驗CO2。A項,若連接順序為Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅴ,當觀察到裝置Ⅲ溶液顏色變淺但不褪色,說明SO2氣體已經(jīng)除盡,排除了SO2的干擾,且由于CO2能夠使澄清石灰水變渾濁,所以裝置Ⅴ溶液變渾濁時,可證明反應(yīng)產(chǎn)生了CO2,正確;B項,結(jié)合以上分析可知,裝置Ⅲ前面的品紅溶液是用來檢驗SO2氣體的,裝置Ⅲ后面的品紅溶液是用來檢驗SO2氣體是否除盡的,兩者的作用不同,錯誤;C項,酸性KMnO4溶液具有強氧化性,能夠把SO2氧化為SO42-,MnO4-被還原為Mn2+,兩者發(fā)生了氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)了SO2的還原性,錯誤;D項,在加熱時,濃硫酸與木炭發(fā)生反應(yīng)生成CO2答案:A7.(2024·廣東高一期中)某科學小組為研究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,設(shè)計了如圖所示實驗,請回答有關(guān)問題。(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為

。該反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的。

(2)B處實驗現(xiàn)象是,由此推測硫元素從+4價變?yōu)?6價。

(3)檢驗B處有SO42-(4)C處觀察到蘸有Na2S溶液的棉花上出現(xiàn)黃色固體,可推測此反應(yīng)過程中硫元素的價態(tài)變化分別是。

(5)D裝置的作用是,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

解析:(1)裝置A中銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,該反應(yīng)中濃硫酸的部分硫元素化合價降低生成二氧化硫,部分硫元素化合價不變生成硫酸銅,體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性和酸性。(2)B處實驗現(xiàn)象是蘸有酸性高錳酸鉀溶液的棉花紫色褪去,高錳酸鉀被還原,由此推測硫元素從+4價變?yōu)?6價。(3)檢驗B處有SO42-生成的方法是取B處反應(yīng)后的棉花于試管中,先加入足量稀鹽酸,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則證明B處有SO42-生成。(4)SO2中硫元素化合價為+4價,Na2S中硫元素化合價為-2價,C處觀察到蘸有Na2S溶液的棉花上出現(xiàn)黃色固體S單質(zhì),S單質(zhì)中硫元素化合價為0,可推測此反應(yīng)過程中硫元素的價態(tài)變化分別是+4價降低為0價、-2價升高為0價。(5)二氧化硫有毒,氫氧化鈉溶液能吸收二氧化硫,D裝置的作用是吸收尾氣,防止污染環(huán)境;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2+2OH-S答案:(1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O強氧化性和酸性(2)蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去(3)取B處反應(yīng)后的棉花于試管中,先加入足量稀鹽酸,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則證明B處有SO4(4)+4價降低為0價、-2價升高為0價(5)吸收尾氣,防止污染環(huán)境SO2+2OH-SO32-+H(二)拓展提高8.實驗室常用下圖所示裝置進行銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗。下列有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述或試劑的選用錯誤的是()A.甲試管內(nèi)溶液變?yōu)樗{色B.乙試管中品紅溶液紅色褪去C.棉花上的溶液可能為氫氧化鈉溶液D.棉花上的溶液可能為飽和碳酸鈉溶液解析:濃硫酸與銅反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,因為濃硫酸具有吸水性,甲試管中生成的硫酸銅為白色固體,而不是藍色溶液,A項錯誤;生成的二氧化硫有漂白性,使品紅溶液褪色,B項正確;二氧化硫為酸性氣體,可用堿性溶液(如氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等)吸收,C、D項正確。答案:A9.草木灰中富含鉀鹽,主要成分是碳酸鉀?，F(xiàn)從草木灰中提取鉀鹽,并用實驗檢驗其中的SO42-、CO(1)從草木灰中提取鉀鹽的實驗操作順序如下:①稱量樣品,②溶解和沉淀,③,④,⑤冷卻結(jié)晶。(2)用托盤天平(指針向上的)稱量樣品時,若指針偏向右邊,則表示(填字母)。

A.左盤重,樣品輕B.左盤輕,砝碼重C.右盤重,砝碼輕 D.右盤輕,樣品重(3)在進行②③④操作時都要用到玻璃棒,其作用分別是;

;

。

(4)將制得的少量晶體放入試管,加蒸餾水溶解并把溶液分成三份,分裝在三支試管里。①在第一支試管里加入稀鹽酸,可觀察到有生成,證明溶液中有。

②在第二支試管里加入足量稀鹽酸后,再加入氯化鋇溶液,可觀察到有生成,證明溶液中有。

③在第三支試管里加入足量稀硝酸后,再加入硝酸銀溶液,可觀察到有生成,證明溶液中有。

解析:(1)草木灰中的鉀鹽可以溶于水形成溶液,利用過濾的方法可以獲得鉀鹽的水溶液,將所得的水溶液蒸發(fā)結(jié)晶可以獲得鉀鹽的固體。(2)用托盤天平稱量樣品時,若指針偏向右邊,則表示左盤輕,砝碼重。(3)在溶解固體時,使用玻璃棒可以攪拌,加快溶解;在過濾操作中,可以用玻璃棒引流;在蒸發(fā)操作中,用玻璃棒攪拌,使液體受熱均勻,防止局部過熱造成液滴飛濺。(4)①碳酸根離子能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,向溶液中加入稀鹽酸后有氣泡生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H++CO32-H2O+CO2↑。②向溶液中先滴加足量稀鹽酸再加入氯化鋇溶液,排除了其他離子的干擾,如果產(chǎn)生白色沉淀,就說明溶液中有硫酸根離子,涉及反應(yīng)的離子方程式為2H++CO32-H2O+CO2↑、SO42-+Ba2+BaSO42-↓。答案:(1)過濾蒸發(fā)(2)B(3)攪拌,加快溶解引流攪拌,防止局部過熱造成液滴飛濺(4)①氣泡CO32-②白色沉淀SO4(三)挑戰(zhàn)創(chuàng)新10.(2024·廣東廣州高一期中)某化學興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng),用如圖所示裝置進行實驗。實驗中甲同學將agCu片和12mL18mol·L-1濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。請回答下列問題。(1)寫出Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式:

。

(2)裝置D內(nèi)盛品紅溶液,當C中氣體集滿后,D中有可能觀察到的現(xiàn)象是

。該實驗裝置有可能造成環(huán)境污染,試用最簡單的方法解決:

(實驗用品自選)。

(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當D處有明顯現(xiàn)象后,關(guān)閉彈簧夾K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時B裝置中的現(xiàn)象是

。

(4)F中應(yīng)放置的液體是(填字母)。

A.飽和Na2SO3溶液B.酸性KMnO4溶液C.濃溴水 D.飽和NaHSO3溶液解析:(1)Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)由于反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,D內(nèi)盛品紅溶液,當C中氣體集滿后,D中有可能觀察到的現(xiàn)象是品紅溶液褪色;為防止環(huán)境污染,可用浸有NaO