5.1硫及其化合物 第2课时 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章　化工生产中的重要非金属元素 第一节　硫及其化合物 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 　　　　　 　　　　　 　　　　　 ◆ 知识点一　硫酸 1.浓硫酸具有酸性,又具有三大特性(吸水性、脱水性、强氧化性),下列没有体现硫酸三大特性的是(　) A.工业上用铝槽车储存和运输浓硫酸 B.在实验室中用浓硫酸作干燥剂 C.实验室中用硫酸酸化高锰酸钾溶液 D.蔗糖中加入浓硫酸产生“黑面包” 2.[2024·浙江G5联盟联考] 下列有关浓硫酸的说法中,正确的是 (　) A.稀释浓硫酸时应将水沿着烧杯壁慢慢倒入浓硫酸中 B.浓硫酸具有强氧化性,不能干燥H2S、SO2等还原性气体 C.常温下,用铁质、铝质容器盛放浓硫酸,说明常温下浓硫酸与铁、铝不反应 D.浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑,说明浓硫酸具有酸性和脱水性 3.[2024·山东德州一中月考] 下图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置(a~d均为浸有相应溶液的棉花)。下列分析不正确的是 (　) A.①中反应体现浓H2SO4的酸性与氧化性 B.可观察到a处变红,b、c处均褪色 C.若浓硫酸为0.1 mol,产生的n(SO2)<0.05 mol D.为确认有硫酸铜生成,向①中加水,观察颜色变化 4.某化学兴趣小组为探究蔗糖与浓硫酸的反应设计了如图所示实验装置。向左倾斜Y形管使反应发生,下列说法正确的是 (　) A.装置Ⅱ中品红溶液褪色,证明SO2具有氧化性 B.装置Ⅲ中产生白色沉淀,其主要成分为CaCO3和CaSO3 C.装置Ⅳ中无明显现象 D.装置不变,仅将装置Ⅰ中的蔗糖换成木炭,也能出现相同的现象 5.用如图所示装置进行下列实验,将①中溶液滴入②中,预测的现象与实验结论相符的是 (　) 选项 ① ② 预测②中现象 实验结论 A 浓硫酸 浓盐酸 　产生大量气体 　硫酸的酸性比盐酸强 B 浓硫酸 铜片 　铜片溶解,产生气泡,底部产生灰白色粉末 　浓硫酸表现酸性和强氧化性 C 浓硫酸 CuSO4· 5H2O 　固体由蓝色变为白色 　浓硫酸具有吸水性,发生物理变化 D 浓硫酸 蔗糖 　固体由白色变为黑色海绵状,并有刺激性气味气体放出 　浓硫酸具有脱水性、强氧化性 6.一种以黄铁矿(主要成分是FeS2,设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程如图所示: 下列说法正确的是 (　) A.黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe3O4+8SO2 B.依据上述流程,当最终生成0.1 mol H2SO4时,共转移7.5 mol电子 C.“吸收”时若用水吸收三氧化硫会有酸雾产生 D.标准状况下,22.4 L SO3中含有的原子总数为2.408×1024 7.[2024·浙江宁波鄞州中学阶段考] 将一定量的锌放入200 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸中加热,充分反应后锌完全溶解,同时生成气体X 44.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至0.8 L,测得溶液中c(H+)=0.2 mol·L-1。下列判断错误的是 (　) A.气体X为SO2和H2的混合物 B.反应中共转移4 mol电子 C.气体X中SO2和H2的体积之比为4∶1 D.反应中共消耗65 g Zn ◆ 知识点二　S的检验 8.已知:稀硝酸具有强氧化性。在检验S的过程中,下列操作中正确的是 (　) A.先加稀硝酸,没有产生沉淀,然后加硝酸钡溶液,产生白色沉淀,证明有S存在 B.先加硝酸钡溶液,产生白色沉淀,然后加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有S存在 C.先加稀盐酸,没有产生沉淀,然后加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有S存在 D.先加氯化钡溶液,产生白色沉淀,然后加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有S存在 9.[2024·湖南雅礼中学月考] 向某溶液中滴加足量 BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴加过量稀盐酸,沉淀完全不溶解。对该溶液的判断错误的是 (　) A.可能含S B. 可能含 Ag+ C.一定含C D. 一定不含S 10.[2024·浙江宁波十校联盟联考] 为了除去粗盐中含有的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙等杂质,将粗盐溶于水,进行下列操作:①加入适量盐酸;②加入BaCl2溶液;③过滤;④加入NaOH溶液;⑤加入Na2CO3溶液。下列说法错误的是 (　) A.为了保证杂质除尽,每次加入的试剂应该稍稍过量 B.操作顺序可以是②④⑤③①或④②⑤③①或⑤②④①③ C.实验过程中各步骤产生的沉淀不需要多次过滤 D.加入适量盐酸的目的是除去滤液中的NaOH和Na2CO3 11.[2024·湖北A9高中联盟联考] 为从粗食盐中除去Ca2+、Mg2+、S等离子,以制得精盐。某同学设计如下方案: 以下说法正确的是 (　) A.A中只有Mg(OH)2和BaSO4,②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2+、Ca2+ B.D中只有C、Cl-、Na+三种离子,③中发生的反应只有2H++CH2O+CO2↑ C.将精盐水倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,直至将滤液蒸干 D.蒸发结晶后,用预热过的坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却得到精盐 12.某小组同学利用反应S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O进行如图所示实验(夹持装置略去)。下列说法正确的是 (　) A.试管①中,浓硫酸体现了强氧化性和脱水性 B.试管②中,溶液褪色,体现+4价硫元素的氧化性 C.试管③中,有淡黄色沉淀出现,体现-2价硫元素的还原性 D.烧杯中的反应为SO3+2NaOHNa2SO4+H2O 13.[2024·山东枣庄薛城区期末] 利用如图所示装置(内含物质)组装成实验装置,以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2。下列说法正确的是 (　) A.按气流从左向右流向,连接仪器接口的正确顺序是A→F→E→D→C→B B.丙、丁两溶液其中一个用于除去SO2,另一个用于证明SO2除净 C.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成 D.可只选用甲和乙装置,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2 14.[2024·北京海淀区期末] 铸铁的主要成分为Fe和C,研究小组用如图所示实验装置探究铸铁与热的浓硫酸的反应(夹持和加热装置已略去)。 (1)同学们猜想A中生成的气体可能含有两种酸性氧化物SO2、CO2,他们依据的反应为2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O、　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)检测到反应后A中所得溶液中含有Fe3+,实验方案是取少量待测溶液,将其加入适量水中稀释,　。  (3)实验现象证明A中确实有SO2、CO2生成。 ①U形管a侧棉花的紫红色褪去,证明有　　　　生成。  ②证明有CO2生成的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　,澄清石灰水中生成白色浑浊物。  (4)下列试剂中,也可用于该实验中检验SO2的是　　　　(填序号)。  a.Na2S溶液 b.品红溶液 c.KI溶液 d.紫色石蕊溶液 (5)取上述反应生成的0.56 L(标准状况下)混合气体通入足量H2O2溶液中,发生氧化还原反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。反应完全后,向溶液中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀,分离、干燥后得到固体4.66 g。混合气体中SO2的体积分数为　　　　。  15.[2024·广东江门质检] (1)实验室有一瓶久置的亚硫酸钠溶液,同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。 【提出问题】 该溶液中溶质成分是什么?该溶液中亚硫酸钠的物质的量浓度是多少? 【查阅资料】 Na2SO3有较强还原性,在空气中易被氧气氧化。 【作出猜想】 猜想1:没有变质,成分是Na2SO3; 猜想2:完全变质,成分是Na2SO4; 猜想3:部分变质,成分是Na2SO3和Na2SO4。 【实验探究Ⅰ】 (1)甲组设计实验探究溶液是否变质。 甲组 实验操作 现象 结论 步骤1 　取少量样品于试管中,加入过量稀盐酸 　产生气泡 　溶液中含有Na2SO3 步骤2 　另取样品于试管中,滴加足量氯化钡溶液,再滴加足量稀盐酸 　　　　　　　　　　　  　溶液中含有Na2SO4 实验结论:样品部分变质。样品在空气中变质的化学方程式:　。  【实验探究Ⅱ】 (2)乙组设计如下实验测定该瓶亚硫酸钠溶液中Na2SO3的物质的量浓度。 ①连好装置并检查装置气密性,在锥形瓶中放入100 mL该样品,通入N2。 ②称量C装置的质量为128.8 g。 ③关闭活塞K,用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡,注射器可以换为　　　　　　,也能控制液体试剂的滴加速率。  ④打开活塞K,再缓缓鼓入一定量的N2,继续通入N2的作用是　。  ⑤再次称量C装置的质量为135.2 g。 ⑥计算出原溶液中c(Na2SO3)=　　　　　　,若没有D装置,实验结果将　　　　(填“偏大”“不变”或“偏小”)。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 1.C　[解析] 常温下,铝在浓硫酸中发生钝化,表面生成致密氧化膜,保护内层铝,防止被腐蚀,故常用铝槽车储存和运输浓硫酸,体现浓硫酸的强氧化性,A不符合题意;在实验室中利用浓硫酸作干燥剂,利用了其吸水性,B不符合题意;实验室用硫酸酸化高锰酸钾溶液,未发生化学反应,没有体现浓硫酸的三大特性,C符合题意;蔗糖中加入浓硫酸产生“黑面包”,蔗糖脱水碳化,生成的碳与浓硫酸反应生成CO2,体现浓硫酸的脱水性和强氧化性,D不符合题意。 2.D　[解析] 稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,试剂加入顺序不能颠倒,A错误;浓硫酸具有强氧化性,不能干燥H2S,但可以干燥SO2,B错误;常温下,铁、铝遇浓硫酸发生钝化,表面生成一层致密的氧化物薄膜,进而阻止了内层金属继续与浓硫酸反应,所以可以用铁质、铝质容器盛放浓硫酸,钝化是化学变化,C错误;浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,利用了浓硫酸的酸性,后变黑是因为浓硫酸把有机物中的氢元素和氧元素按照水的组成比脱去剩余碳,利用了浓硫酸的脱水性,D正确。 3.D　[解析] ①中浓H2SO4→CuSO4,体现浓H2SO4的酸性;浓H2SO4→SO2,体现浓H2SO4的氧化性,A正确。a处SO2溶于紫色石蕊溶液中,并与水反应生成H2SO3,则a处棉花变红;b处SO2将品红溶液漂白褪色;c处SO2将KMnO4还原为Mn2+而使溶液褪色,B正确。理论上,若0.1 mol浓硫酸完全反应,产生0.05 mol SO2,但随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸后反应停止,有硫酸剩余,故产生的n(SO2)<0.05 mol,C正确。反应后①中硫酸的浓度仍较大,不能向①中直接加水,易引起暴沸,要将①中混合物倒入盛水的烧杯中,观察颜色变化,D错误。 4.C　[解析] 浓硫酸将蔗糖脱水碳化,同时与生成的碳反应生成CO2和SO2,SO2具有漂白性,使品红溶液褪色,A错误;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2具有氧化性,通入CO2和SO2后反应生成CaCO3和CaSO4沉淀,B错误;CO2和SO2均不能与BaCl2反应,故装置Ⅳ中无明显现象,C正确;木炭与浓硫酸反应需要加热,仅将装置Ⅰ中的蔗糖换成木炭,不能出现相同的现象,D错误。 5.D　[解析] 浓硫酸具有吸水性,浓盐酸具有挥发性,浓硫酸吸收浓盐酸中的水,且吸水时放热使溶液温度升高,导致浓盐酸挥发,硫酸和盐酸都是强酸,该实验体现浓盐酸的挥发性和浓硫酸的吸水性,A错误;常温下,浓硫酸和Cu不反应,没有明显现象,B错误;浓硫酸具有吸水性,能吸收五水硫酸铜中的结晶水,使五水硫酸铜变为无水硫酸铜,固体由蓝色变为白色,发生的是化学变化,C错误;浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素以水的组成比脱去而体现脱水性,脱水时放出大量的热,浓硫酸将单质碳氧化成二氧化碳而体现强氧化性,同时还生成刺激性气味的二氧化硫,D正确。 6.C　[解析] 黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,A错误;根据煅烧的反应,可以确定0.05 mol FeS2反应生成0.1 mol SO2,转移0.55 mol电子,0.1 mol SO2被完全氧化生成SO3时转移0.2 mol电子,SO3与水反应时不发生电子转移,若SO2的催化氧化为彻底反应,则反应生成0.1 mol H2SO4时,共转移0.75 mol电子,B错误; SO3溶于水会产生大量热量,这个热量会使得水蒸发变成水蒸气,然后SO3气体溶解在水蒸气中,从而产生酸雾(H2SO4),C正确;标准状况下,三氧化硫为固体,难以计算22.4 L SO3的物质的量和原子总数,D错误。 7.D　[解析] 原硫酸溶液中n(H2SO4)=0.2 L×18.4 mol·L-1=3.68 mol,反应后的溶液中n(H+)=0.8 L×0.2 mol·L-1=0.16 mol,则参加反应的n(H+)=3.68×2 mol-0.16 mol=7.2 mol,根据反应:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,Zn+2H+Zn2++H2↑,反应产生气体为n(X)==2 mol,设反应生成n(H2)=x,n(SO2)=y,列出关系式:,解得x=0.4 mol,y=1.6 mol。气体X为SO2和H2的混合物,其体积之比为V(SO2)∶V(H2)=n(SO2)∶n(H2)=1.6 mol∶0.4 mol=4∶1,A、C正确;若生成相同物质的量的SO2和H2,转移的电子数相同,则共转移电子为2 mol×2=4 mol,B正确;反应中共消耗锌的质量为2 mol×65 g·mol-1=130 g,D错误。 8.C　[解析] 先加入稀硝酸,由于硝酸具有强氧化性,溶液中若含有亚硫酸根离子,则会被硝酸氧化为硫酸根离子,再加入硝酸钡溶液生成硫酸钡沉淀,因此不能排除亚硫酸根离子的干扰,A错误;先加入硝酸钡溶液,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,不能排除亚硫酸根离子的干扰,亚硫酸根离子易被硝酸氧化为硫酸根离子而生成硫酸钡沉淀,B错误;先加入稀盐酸,没有产生沉淀,排除银离子等的干扰,然后再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有S存在,C正确;先加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,然后加稀盐酸,沉淀不溶解,不能排除银离子的干扰,D错误。 9.C　[解析] 某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可以是氯化银、硫酸钡、碳酸钡、亚硫酸钡等,再滴入稀盐酸,沉淀不溶解,则一定不含有碳酸钡、亚硫酸钡沉淀,至少含有氯化银和硫酸钡中的一种,即溶液中含有S或Ag+,一定不含C、S。 10.B　[解析] 为了保证杂质除尽,每次加入的试剂应该稍稍过量,A正确;BaCl2溶液必须在Na2CO3溶液之前加入,操作顺序可以是②④⑤③①或④②⑤③①或②⑤④③①,B错误;实验过程中各步骤产生的沉淀不需要多次过滤,几个沉淀反应互不干扰,最后只过滤一次即可,C正确;加入适量盐酸的目的是除去滤液中的NaOH和Na2CO3,D正确。 11.D　[解析] 向粗食盐水中加入过量氢氧化钡溶液可以除去S、Mg2+和部分Ca2+,过滤后得到滤液,加入过量碳酸钠溶液,可以除去Ba2+、Ca2+,过滤后,向滤液中加入适量盐酸除去C、OH-。A中含有Mg(OH)2、BaSO4和Ca(OH)2,②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Ba2+、Ca2+,A错误;D中含有的离子有C、Cl-、Na+、OH-,③中发生的反应有H++OH-H2O、2H++CH2O+CO2↑,B错误;将精盐水倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将滤液蒸干,C错误;蒸发结晶后,蒸发皿温度较高,应用预热过的坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,从而得到精盐,D正确。 12.C　[解析] 试管①中,H2SO4(浓)→SO2↑,S元素由+6价降低到+4价,发生还原反应,故浓硫酸体现了强氧化性,A错误;试管②中SO2将KMnO4还原为Mn2+而使溶液褪色,体现SO2的还原性,B错误;试管③中Na2S被氧化生成S,体现其还原性,C正确;烧杯中NaOH溶液用于吸收SO2尾气,反应为SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,D错误。 13.B　[解析] 加热时木炭与浓硫酸反应生成SO2、CO2和H2O,欲检验CO2要排除SO2的干扰,要先通过酸性KMnO4溶液除去SO2,再利用品红溶液检验SO2是否除净,最后通入澄清石灰水中,故仪器接口顺序为A→E→F→C→D→B,A错误;装置丁中酸性KMnO4溶液用于除去SO2,装置丙中品红溶液用于证明SO2除净,B正确;丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,不能说明甲中有CO2生成,只有丙中溶液不褪色,才能得出该结论,C错误;SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,故只选用甲和乙装置,乙中溶液变浑浊,不能说明甲中生成CO2,D错误。 14.(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2 ↑+2H2O　 (2)滴加KSCN溶液,反应后溶液显红色　 (3)①SO2 ②U形管b侧棉花不褪色(或紫红色变浅) (4)ab　(5)SO2+H2O2H2SO4　80% [解析] (1)铸铁的主要成分为Fe和C,浓硫酸具有强氧化性,加热条件下,Fe、C都可与浓硫酸发生反应,浓硫酸被还原生成SO2,C则被氧化生成CO2。 (2)利用KSCN溶液检验A中所得溶液中的Fe3+,滴加KSCN溶液后,溶液变成红色。 (3)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可被SO2还原为Mn2+而使溶液的紫红色褪去,故U形管a侧棉花的紫红色褪去,证明有SO2生成。②利用澄清石灰水检验生成的CO2,但要利用酸性KMnO4溶液除去SO2,防止产生干扰,当U形管b侧棉花不褪色(或颜色变浅),且澄清石灰水变浑浊,证明反应生成了CO2。 (4)SO2具有弱氧化性,可将Na2S氧化生成S,溶液出现淡黄色浑浊,可用Na2S溶液检验SO2,a正确;SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,b正确;SO2与KI溶液不发生反应,不能检验SO2,c错误;CO2、SO2都能使紫色石蕊溶液变红,不能检验SO2,d错误。 (5)混合气体中含有SO2、CO2,通入足量H2O2溶液中,SO2与H2O2溶液发生氧化还原反应:SO2+H2O2H2SO4。反应完全后,向溶液中加入足量BaCl2溶液,生成白色沉淀BaSO4,据S元素守恒可得关系式:SO2~H2SO4~BaSO4,则有n(SO2)=n(BaSO4)==0.02 mol,故标准状况下混合气体中SO2的体积分数为×100%=80%。 15.(1)先产生白色沉淀,后白色沉淀部分溶解且产生气泡　2Na2SO3+O22Na2SO4 (2)③分液漏斗(恒压滴液漏斗)　④使反应生成的二氧化硫全部被C装置吸收　⑥1.0 mol·L-1　偏大 [解析] (1)步骤1:证明溶液中有Na2SO3;步骤2:另取样品于试管中,滴加足量氯化钡溶液,再滴加足量稀盐酸,先产生白色沉淀,后白色沉淀部分溶解且产生气泡,证明溶液中含有Na2SO4;实验结论:样品部分变质。样品在空气中变质是亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠,反应的化学方程式为2Na2SO3+O22Na2SO4。 (2)③关闭活塞,用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡,注射器可以换为分液漏斗(恒压滴液漏斗),也能控制液体试剂的滴加速率。④打开活塞K再缓缓鼓入一定量的N2,继续通入N2的作用是使反应生成的二氧化硫全部被C装置吸收。⑥C装置增加的质量为产生的二氧化硫的质量,故二氧化硫的质量为135.2 g-128.8 g=6.4 g,原溶液中c(Na2SO3)==1.0 mol·L-1;若没有D装置,空气中的水蒸气和二氧化碳被装置C吸收,导致计算的二氧化硫质量偏大,从而导致实验结果将偏大。   学科网（北京）股份有限公司 $$