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课时训练(19) 硫酸 含硫物质之间的转化
题组1► 硫酸
1.(2024·山东济南期初调研)下列有关浓硫酸的说法正确的是( )
A.常温下,浓硫酸可用铝罐储存,说明铝与浓硫酸不反应
B.向浓硫酸中加入红热的炭块,产生的气体中有两种酸性氧化物
C.浓硫酸可用于Cl2、SO2、NH3的干燥,体现了浓硫酸的吸水性
D.分别向胆矾和滤纸表面滴加浓硫酸,胆矾变白,滤纸变黑,均体现浓硫酸的脱水性
B 解析:常温下,浓硫酸可以用铝罐贮存,原因是在常温下,铝与浓硫酸发生钝化,在铝的表面生成致密氧化物薄膜,阻止了铝与浓硫酸的反应,A错误;向浓硫酸中加入红热的炭块,发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生SO2和CO2两种酸性氧化物,B正确;NH3可以与浓硫酸反应,生成硫酸铵和水,浓硫酸不可用于NH3的干燥,C错误;向胆矾滴加浓硫酸,胆矾变白,原因是浓硫酸吸走了胆矾中的结晶水,体现了浓硫酸的吸水性,D错误。
2.(2025·湖南省雅礼中学月考)某研究性小组探究不同金属和浓硫酸的反应,向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验操作并记录实验现象。
实验操作
实验①
实验②
实验③
金属为铜
金属为锌
金属为铝
点燃
不燃烧
燃烧
燃烧
通入酸性KMnO4溶液
褪色
褪色
褪色
通入CuSO4溶液
无明显变化
无明显变化
出现黑色沉淀
通入品红溶液
褪色
褪色
不褪色
已知:H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4(CuS为黑色固体);H2S可燃。下列说法不正确的是( )
A.实验①中,使酸性KMnO4溶液褪色的气体是SO2
B.实验③中,燃烧现象能证明生成气体中一定含有H2S
C.实验②中,生成的气体一定是混合气体
D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属的活动性顺序有关
B 解析:铜与浓硫酸反应生成的气体,使酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色,通入CuSO4溶液,无明显现象,推测气体是SO2,A正确;铝与浓硫酸反应产生的气体,通入CuSO4溶液,出现黑色沉淀,推测生成气体中一定含H2S,但仅据燃烧现象不能证明生成气体中含有H2S,还可能生成H2,B错误;Zn与浓硫酸反应生成气体,燃烧但通入CuSO4溶液无明显现象,说明反应生成H2,据酸性KMnO4溶液和品红溶液褪色,说明生成SO2,故生成气体为混合气体,C正确;对比表中金属与浓硫酸反应产生气体对应现象,说明还原产物与金属活动性强弱有关,D正确。
3.(2024·广西柳州名校联考)木炭在加热时可与浓硫酸发生反应:2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O,为了验证该反应的所有产物,设计装置如图所示(加持装置和加热装置略)。下列说法错误的是( )
A.装置B中所盛试剂为无水硫酸铜,目的是检验有无水生成,水只能放在第一步检验
B.为检验有无SO2,装置C中试剂可以是品红或溴水,这两种试剂的检验都利用了SO2的漂白性
C.装置D中试剂可以是酸性KMnO4溶液,其目的是除去反应生成的SO2
D.装置E中品红是检验SO2是否被除尽,装置F中澄清石灰水是为了检验有无CO2
B 解析:木炭与浓硫酸在加热时反应生成SO2、CO2和H2O(g),检验所有产物,要在B中盛有无水硫酸铜,先检验反应生成的H2O(g),A正确;SO2使品红溶液褪色是利用了其漂白性,使溴水褪色则体现其还原性,B错误;装置C中盛有品红溶液,用于检验SO2,装置D中盛有酸性KMnO4溶液,用于除去SO2,发生氧化还原反应,体现SO2的还原性,C正确;装置E中品红溶液用于检验SO2是否被D中酸性KMnO4溶液全部除尽,F中盛有澄清石灰水,用于检验生成的CO2,若E中品红溶液不褪色,F中澄清石灰水变浑浊,证明反应生成了CO2,D正确。
题组2► 含硫物质之间的转化
4.(2024·辽宁锦州一模)如图为硫及其部分化合物的“价类”二维图,下列说法正确的是( )
A.X、Y属于非电解质
B.Z的水溶液一定显碱性
C.X的水溶液在空气中放置会变浑浊,能证明非金属性O>S
D.S与O2在点燃条件下的产物能使品红溶液褪色是因为其有强氧化性
C 解析:由图可知,X为H2S,Y为SO3,Z为Na2SO3或NaHSO3。X为H2S,属于电解质,A错误;NaHSO3水溶液呈酸性,B错误;H2S的水溶液在空气中放置会变浑浊,被O2氧化为S,则非金属性:O>S,C正确;S与O2在点燃条件下生成SO2,使品红溶液褪色是因为其有漂白性,D错误。
5.(2024·湖南衡阳模拟)不同价态含硫物质的转化如图所示,某些反应条件及产物已经省略,下列说法正确的是( )
A.图中A、B都能一步转化成D
B.图中A、C反应能生成B,反应中C表现还原性
C.工业上制备E,常用H2O吸收D,D转化为E的反应不是氧化还原反应
D.图中A在一定条件下与E的浓溶液反应,可能生成B,也可能生成C
D 解析:由图可知,含硫物质A与氧气反应可以生成B或C,且B能与氧气反应生成C、C能与氧气反应生成D,则A为硫化氢、B为硫、C为二氧化硫、D为三氧化硫,由D可以与水反应生成E、E可以转化为C可知,E为硫酸。B为硫、D为三氧化硫,硫与氧化剂一定条件下反应只能转化为二氧化硫,不能转化为三氧化硫,A错误;硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水,反应中二氧化硫中的硫元素化合价降低被还原,二氧化硫表现氧化性,B错误;工业上制备硫酸时,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,不能用水吸收三氧化硫,否则会因为形成酸雾导致吸收效率降低,C错误;硫化氢与一定浓度的硫酸反应时,可以生成硫、二氧化硫和水,也可能生成二氧化硫和水,D正确。
6.(2025·江苏南通名校联考)物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。结合硫元素的“价类”二维图分析,下列说法正确的是( )
A.在碱性条件下,将e和f的钠盐溶液混合,会有d生成
B.若上图中盐为钠的正盐,则图中既有氧化性又有还原性的物质有4种
C.将b的稀溶液滴加到紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
D.将c的浓溶液滴加在胆矾上,胆矾由蓝色变成白色,体现了c的脱水性
B 解析:据硫元素的“价类”二维图分析,a为H2S,b为H2SO3,c为H2SO4,d为S,e为硫化盐,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。在碱性条件下,将e和f的钠盐溶液混合,不发生反应,酸性条件下发生反应:2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O,生成S单质,A错误;图中盐为钠的正盐,则图中既有氧化性又有还原性的物质有a、b、d、f,B正确;将亚硫酸的稀溶液滴加到紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色,C错误;将浓硫酸滴加在胆矾上,胆矾由蓝色变成白色,体现了浓硫酸的吸水性,D错误。
7.(2025·浙江省强基联盟联考)探究硫元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案
现象
结论
A
向Na2S溶液中滴加Na2SO3溶液
无明显现象
Na2S不具有还原性、Na2SO3不具有氧化性
B
向浓硫酸中滴加浓盐酸,将产生的气体通入盛有Ba(NO3)2溶液的烧杯中
烧杯上方产生白雾,生成白色沉淀
浓硫酸吸收浓盐酸中的水分,导致HCl挥发,并带出H2SO4生成BaSO4
C
加热铜与浓硫酸的混合物,充分反应后冷却,加水稀释
试管底部有白色固体,稀释后溶液变蓝
浓硫酸具有氧化性,与铜反应生成硫酸铜,溶液呈蓝色
D
向BaCl2溶液中通入SO2,充分振荡试管
先无明显现象,充分振荡试管后,产生白色沉淀
SO2能与BaCl2反应
B 解析:往Na2S溶液中滴加Na2SO3溶液,无明显现象,是因为S2-在酸性环境中与SO反应生成S,A错误;往浓硫酸中滴加浓盐酸,浓硫酸吸收浓盐酸中的水分,导致HCl挥发,在烧杯上空产生白雾,同时HCl带出H2SO4,与Ba(NO3)2反应生成BaSO4,B正确;铜与浓硫酸加热反应,生成硫酸铜,由于溶液中水较少,看到白色固体,稀释时,需要将其加入水中,C错误;现象是先无明显现象,后产生沉淀,原因是H2SO3被空气中的O2氧化,与BaCl2生成BaSO4沉淀,D错误。
8.(2024·北京第二中学三模)蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。
查阅资料:
ⅰ.白雾中可能含有SO2、CO2、CO、水蒸气。
ⅱ.常温下,CO可与银氨溶液反应:CO+2[Ag(NH3)2]OH===2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。
ⅲ.文献中实验及现象如下:
a处注入浓硫酸后,混合物逐渐变为黑色,黑色物质体积膨胀,生成白雾:c、d处颜色褪去;e处固体白色变为蓝色;f处产生少量白色浑浊;g处生成黑色浑浊。
Ⅰ.小组同学对文献中实验现象进行分析。
(1)a处变为黑色,体现浓硫酸__________性。
(2)针对c、d、e处现象,下列分析不正确的是________(填标号)。
A.c处品红溶液褪色,说明浓硫酸具有强氧化性
B.d处可能是SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.将e处无水CuSO4移至a、c之间,可证明产物有水
(3)f处沉淀较少,可能是因为通入气体过量。写出SO2过量时,沉淀变少的化学方程式
_____________________________________________________________________。
(4)经检验,g处黑色固体是Ag,但不能确认白雾含CO。从氧化还原角度说明理由
________________________________________________________________________。
Ⅱ.综合上述分析,小组同学对实验进行改进。
(5)证明有CO生成的实验现象是______________________________________________。
(6)设计实验证明反应后k处溶液中含有CO。取反应后k处溶液, _______________
__________________________________________________________________________。
(写出实验操作、预期现象与结论)
答案:(1)脱水 (2)C
(3)CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2
(4)g处黑色固体是Ag,说明银氨溶液发生还原反应,二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含CO
(5)f处澄清石灰水不变浑浊,g处产生黑色固体
(6)加入足量盐酸,反应生成的气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水,酸性高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明k处溶液中含有CO
解析:a处浓硫酸和蔗糖反应,k处氢氧化钠吸收CO2、SO2,f处澄清石灰水检验CO2、SO2是否除尽,g处银氨溶液检验CO。
(4)经检验,g处黑色固体是Ag,说明银氨溶液发生还原反应,二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含CO。
(5)f处澄清石灰水不变浑浊,说明没有二氧化硫进入g,g处产生黑色固体,证明有CO生成;
(6)取反应后k处溶液,加入足量盐酸,反应生成的气体依次通过足量酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水,高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明k处溶液中含有CO。
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