课下巩固训练2 硫酸及硫酸根离子的检验-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 单选）

[课下巩固训练(二)]　硫酸及硫酸根离子的检验 (选择题每小题5分，非选择题每小题10分) 【基础达标练】 1．进行浓硫酸与蔗糖反应的实验时，无需标注的实验图标是(　　) A．用电 B．护目镜 C．排风 D．洗手 解析：选A。A．此反应不需要用电，A符合题目要求； B．浓硫酸具有强腐蚀性，实验时需要护目镜；C．浓硫酸与蔗糖反应，生成有毒的气体，反应时需要排风；D．浓硫酸具有强腐蚀性，做完实验需要洗手。 2．浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线变化的原因是(　　) 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：选B。在两种溶液中都存在吸水和水分挥发两个过程，只不过在浓硫酸中以吸收水分为主，溶液质量增加；而2 mol·L-1稀硫酸中以水分挥发为主，质量减小。 3．下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是(　　) ①2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑ ②C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ③Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ④2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析：选B。金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓H2SO4反应时，浓H2SO4只表现强氧化性。 4．向5 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是(　　) A．有0.09 mol的硫酸被还原 B．有0.045 mol的硫酸被还原 C．充分反应后体系无硫酸剩余 D．消耗的铜的质量一定小于2.88 g 解析：选D。浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸逐渐消耗，其浓度也逐渐下降，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。据题n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol·L-1＝0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0.09 mol，被氧化的铜小于0.045 mol，参加反应的铜小于2.88 g。 5．某溶液可能含有、、Cl－中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是(　　) A．一定有 B．一定有 C．不能确定Cl－是否存在 D．不能确定是否存在 解析：选D。向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有和；加入硝酸银溶液产生白色沉淀氯化银，但并不能确定原溶液中是否有Cl－，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。 6．(2024·广东广州一模)浓硫酸与蔗糖发生作用的过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．过程①白色固体变黑，体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②产生刺激性气味的气体，体现了浓硫酸的酸性 C．过程中固体体积膨胀与SO2、CO2的生成有关 D．过程中硫酸分子发生了化学键的断裂 解析：选B。浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除， A项正确；在浓硫酸的作用下蔗糖脱水过程中释放大量的热，此时发生反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，该过程体现了浓硫酸的氧化性，B项错误、C项正确；该过程中，硫酸分子发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确。 7．下列气体中，既可用浓硫酸干燥，又可用碱石灰干燥的是(　　) A．H2S B．N2 C．SO2 D．Cl2 解析：选B。H2S是还原性气体，不能用浓硫酸干燥，还是酸性气体，不能用碱石灰干燥，A错误；N2是中性气体，既能用浓硫酸干燥又能用碱石灰干燥，B正确；SO2是酸性气体，可以用浓硫酸干燥，不能用碱石灰干燥，C错误；Cl2是酸性气体，可以用浓硫酸干燥，不能用碱石灰干燥，D错误。 8．若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列实验现象的描述和分析正确的是(　　) A．试管底部出现灰白色固体，冷却后，将试管中混合物沿烧杯内壁小心倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌，溶液变成蓝色，说明生成了硫酸铜 B．a处先变红后褪色，说明SO2是酸性氧化物且具有漂白性 C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D．Cu与浓硫酸反应，只体现浓硫酸的氧化性 解析：选A。铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，浓硫酸有吸水性，产生的硫酸铜为白色固体，冷却后将试管中的混合物倒入盛水的烧杯中，硫酸铜固体溶解后溶液呈蓝色，通过观察溶液颜色可以确定产物，A正确；SO2是酸性氧化物，能使紫色石蕊溶液变红，但不能使其褪色，B错误；品红褪色体现二氧化硫的漂白性，高锰酸钾溶液褪色体现二氧化硫的还原性，C错误；铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和二氧化硫，浓硫酸体现强氧化性和酸性，D错误。 【能力提升练】 9．(2024·广东名校联考)下列关于Na2SO4的说法错误的是(　　) A．硫酸钠为硫酸盐 B．硫酸钠在工业上可以通过钠与硫酸铜溶液反应得到 C．将硫酸钠溶于水，加入足量盐酸，再加入BaCl2溶液，可检验其中的 D．硫酸钠中阴、阳离子数目比为1∶2 解析：选B。硫酸钠为硫酸盐，A正确；钠与硫酸铜溶液反应，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，工业上不用这种方法制备硫酸钠，B错误；将硫酸钠溶于水，加入足量盐酸，排除银离子、亚硫酸根离子、碳酸根离子等的干扰，再加入BaCl2，若生成沉淀说明其中含有，C正确；Na2SO4中阴、阳离子数目比为1∶2，D正确。 10．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸生产流程如图： 下列说法不正确的是(　　) A．含硫物质可以是单质硫，也可以是黄铁矿(FeS2) B．A到B的反应原理为2SO2＋O22SO3 C．试剂C可以是纯水 D．制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应 解析：选C。工业上通过燃烧单质硫或黄铁矿(主要成分为FeS2)来生产SO2，SO2再催化氧化生成SO3，SO3再和水反应生成硫酸，但工业上吸收SO3的试剂不是纯水，而是98.3%的浓硫酸，目的是防止形成酸雾，提高吸收效率。 11．实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是(　　) A．实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe3+ B．装置B中酸性KMnO4溶液褪色，装置C中生成淡黄色沉淀，体现了二氧化硫的还原性 C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性 D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸 解析：选B。二氧化硫与氢硫酸发生氧化还原反应生成单质硫，溶液变浑浊，体现了二氧化硫的氧化性。 12．(2024·山东青岛期末)探究浓硫酸与蔗糖反应及产物性质的实验设计如图。反应开始时，打开开关A、B，关闭C；当反应停止后，关闭开关A，打开C，挤压气囊进行实验。下列说法错误的是(　　) A．蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率 B．两颈烧瓶内蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性 C．品红溶液Ⅰ褪色，说明有SO2生成 D．品红溶液Ⅱ褪色，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成 解析：选D。蔗糖中加水的目的是使浓硫酸遇水放热，加快反应速率，A正确；两颈烧瓶内蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水碳化，B正确；品红溶液Ⅰ褪色，说明有具有漂白性的气体SO2生成，C正确；品红溶液Ⅱ褪色，说明SO2未被酸性KMnO4溶液反应完，SO2与澄清石灰水中的Ca(OH)2反应产生难溶性的CaSO3沉淀，也能够使澄清石灰水变浑浊，因此不能根据澄清石灰水变浑浊就判断有CO2生成，D错误。 13．某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧化硫；而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证甲、乙两同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该反应装置已略去)。试回答： (1)上述实验中生成二氧化硫气体的化学反应方程式为_____________。 (2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是________________________。 (3)丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是____________________。 (4)B中加入的试剂是________，其作用是_____________________。 (5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中____________________，D中____________________。如果撤去装置B，是否还能根据D中的现象判断气体X中含有氢气？答：________，理由是________________________。 解析：为确定SO2产生，可在A中加入品红试液，后利用酸性KMnO4溶液将SO2除去；为确定H2产生，需用H2还原CuO，检验生成物H2O，但必须先用B干燥气体。 答案：(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O (2)在锌与浓硫酸的反应中，H2SO4被消耗，且有水生成，c(H2SO4)逐渐减小，由浓硫酸变成稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成氢气 (3)检验装置气密性　(4)浓硫酸　吸收水蒸气 (5)黑色粉末变成红色　白色固体变成蓝色　不能　混合气体通过KMnO4溶液时会带出水蒸气，干扰后续实验中氢气的检验 14．(2024·黑龙江大庆检测)硫酸是重要的化工原料。工业上以黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下图所示： 请回答下列问题： (1)FeS2中S元素的化合价是________，焙烧时发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________。 (2)用98.3%的浓硫酸吸收而不用水吸收的原因是_________________。 (3)工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2，处理尾气的一种方法的流程如下图所示： 尾气(含SO2)产品 ①“产品”的化学式为__________________________________。 ②能否将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得CaSO3？原因是_______________________________________________。 (4)为测定尾气中SO2的含量，工作人员将尾气样品经过隔绝空气的管道通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液中，溶液中含有100 mL 2 mol/L的高锰酸钾，已知在反应中被还原成Mn2+。 ①写出高锰酸钾溶液中反应的离子方程式：___________________。 ②若管中尾气流量为V L/min，经过t min溶液恰好褪色，假定尾气中的SO2可被充分吸收，则该尾气中SO2的含量为______g/L。 解析：(4)通入空气体积为Vt L，酸性高锰酸钾的物质的量为0.1 L×2 mol/L＝0.2 mol，由离子方程式5SO2＋＋2H2O===＋2Mn2+＋4H＋可知，n(SO2)＝0.5 mol，质量为0.5 mol×64 g/mol＝32 g，则该尾气中SO2的含量为 g/L。 答案：(1)－1价　4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)防止形成酸雾 (3)①CaSO4　②不能，氢氧化钙溶解度小，导致吸收不完全 (4)①5SO2＋＋2H2O===＋2Mn2+＋4H＋　② 学科网（北京）股份有限公司 $$