内容正文:
编写说明:山东省春季高考《化工与环境类考纲百套卷》,依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准(2026年版)化工与环境类》编写。本专辑涵盖五门课程,且每门课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)以拆解考点为微目标,紧扣考纲 “掌握”“理解” 要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦真题突破,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第8卷为考点训练卷,按《无机化学》范围和要求编写。具体内容为: 掌握过氧化氢的性质和用途;掌握二氧化硫、亚硫酸及其盐、三氧化硫的性质和硫酸的制法、性质及用途;理解硫酸盐的溶解性和硫酸根离子的检验。
山东省《化工与环境类考纲百套卷》 第8卷
《无机化学》
过氧化氢、硫及其化合物 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共30小题,每题2分,共60分)
1. 过氧化氢(H₂O₂)中氧元素的化合价是( )
A. -1 B. -2 C. 0 D. +1
2. 下列物质中,常用作漂白剂和消毒剂的是( )
A. H₂SO₄ B. H₂O₂ C. SO₃ D. Na₂SO₄
3. 过氧化氢分解生成水和氧气的反应中,过氧化氢的作用是( )
A. 只作氧化剂 B. 只作还原剂
C. 既作氧化剂又作还原剂 D. 既不作氧化剂也不作还原剂
4. 下列物质中,能使品红溶液褪色,加热后又恢复原色的是( )
A. H₂O₂ B. Cl₂ C. SO₂ D. O₃
5. 二氧化硫(SO₂)通入下列溶液中,能产生沉淀的是( )
A. BaCl₂溶液 B. Ca(OH)₂溶液 C. NaNO₃溶液 D. NaCl溶液
6. 下列有关亚硫酸(H₂SO₃)的叙述,正确的是( )
A. 亚硫酸是强酸 B. 亚硫酸不稳定,易分解
C. 亚硫酸具有强氧化性 D. 亚硫酸不能与碱反应
7. 工业上制备硫酸的主要原料是( )
A. 硫黄或黄铁矿 B. 硫酸钠 C. 亚硫酸钠 D. 二氧化硫
8. 在硫酸的工业制法中,吸收SO₃所用的试剂是( )
A. 水 B. 稀硫酸 C. 98.3%的浓硫酸 D. 发烟硫酸
9. 下列物质中,与浓硫酸共热时,不能生成SO₂的是( )
A. Cu B. C C. S D. NaCl
10. 下列叙述中,体现浓硫酸吸水性的是( )
A. 浓硫酸使蔗糖炭化 B. 浓硫酸使铁钝化
C. 浓硫酸干燥氢气 D. 浓硫酸与铜反应
11. 下列物质中,不能由金属与稀硫酸直接反应制得的是( )
A. ZnSO₄ B. CuSO₄ C. MgSO₄ D. FeSO₄
12. 检验某溶液中是否含有SO₄²⁻,应先加( )酸化,再加BaCl₂溶液。
A. 盐酸 B. 稀硫酸 C. 硝酸 D. 磷酸
13. 下列硫酸盐中,不溶于水的是( )
A. CuSO₄ B. Na₂SO₄ C. BaSO₄ D. (NH₄)₂SO₄
14. 过氧化氢与酸性高锰酸钾溶液反应时,H₂O₂的作用是( )
A. 氧化剂 B. 还原剂 C. 既氧化又还原 D. 催化剂
15. 下列性质中,不属于浓硫酸特性的是( )
A. 吸水性 B. 脱水性 C. 强氧化性 D. 漂白性
16. 二氧化硫通入氯水中,溶液颜色褪去,说明SO₂具有( )
A. 漂白性 B. 氧化性 C. 还原性 D. 酸性
17. 下列反应中,能说明SO₂是酸性氧化物的是( )
A. SO₂ + H₂O → H₂SO₃
B. SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
C. SO₂ + CaO → CaSO₃
D. 以上都是
18. 过氧化氢被称为“绿色氧化剂”的原因是( )
A. 氧化产物是O₂或H₂O,无污染 B. 价格便宜
C. 氧化能力强 D. 性质稳定
19. 下列物质中,能使酸性KMnO₄溶液褪色的是( )
A. H₂SO₄ B. SO₂ C. SO₃ D. Na₂SO₄
20. 下列关于亚硫酸钠(Na₂SO₃)的说法,正确的是( )
A. 易被氧化 B. 具有强氧化性
C. 与盐酸不反应 D. 溶液呈酸性
21. 下列物质中,不能用浓硫酸干燥的是( )
A. H₂ B. SO₂ C. NH₃ D. CO₂
22. 下列反应中,H₂SO₄既表现酸性又表现氧化性的是( )
A. Cu + 2H₂SO₄(浓) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O
B. 2H₂SO₄(浓) + C → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O
C. H₂SO₄ + Na₂SO₃ → Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O
D. H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
23. 下列关于三氧化硫(SO₃)的叙述,正确的是( )
A. SO₃是无色气体 B. SO₃与水反应生成硫酸,放出大量热
C. SO₃具有漂白性 D. SO₃是酸性氧化物,不与碱反应
24. 检验SO₄²⁻时,加入BaCl₂溶液后产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中( )
A. 一定含有SO₄²⁻ B. 可能含有SO₄²⁻或Ag⁺
C. 一定含有Ag⁺ D. 一定含有SO₃²⁻
25. 过氧化氢在下列条件下分解最快的是( )
A. 常温下放置 B. 加热 C. 加入MnO₂ D. 加入NaCl溶液
26. 下列有关浓硫酸的说法中,正确的是( )
A. 浓硫酸能使蔗糖炭化,体现了浓硫酸的吸水性
B. 浓硫酸与铜反应时,既表现酸性又表现氧化性
C. 浓硫酸可用于干燥氨气
D. 浓硫酸常温下不能与铁反应
27. 下列有关硫酸的说法,错误的是( )
A. 稀硫酸具有酸的通性 B. 浓硫酸具有强氧化性
C. 浓硫酸可用于干燥氨气 D. 浓硫酸能使蔗糖炭化
28. 向Na₂SO₃溶液中加入下列物质,能发生氧化还原反应的是( )
A. 盐酸 B. BaCl₂溶液 C. H₂O₂ D. NaOH溶液
29. 工业制硫酸的尾气中主要含有的污染物是( )
A. SO₂ B. SO₃ C. H₂SO₄ D. O₂
30. 将SO₂气体通入BaCl₂溶液中至饱和,未见沉淀生成,继续通入下列气体,能产生白色沉淀的是( )
A. CO₂ B. O₂ C. H₂S D. Cl₂
二、计算题(本大题共4小题,每题4分,共16分)
1. 将8.0 g SO₂通入足量水中,完全反应生成H₂SO₃。求生成的H₂SO₃的物质的量,若将这些H₂SO₃全部氧化为H₂SO₄,需要标准状况下多少升O₂?
2. 已知某Na₂SO₃样品可能被氧化为Na₂SO₄。取该样品10.00 g,加入足量稀盐酸,产生的气体经干燥后通入足量澄清石灰水中,生成白色沉淀8.00 g。求样品中Na₂SO₃的质量分数。
3. 现有Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物5.0 g,加入足量稀盐酸,充分反应后生成SO₂气体(标准状况下)448 mL。求原混合物中Na₂SO₃的质量分数。
4. 将20 g 98%的浓硫酸(密度1.84 g/cm³)稀释成20%的稀硫酸,需要加水多少毫升(水的密度1 g/cm³)?稀释后硫酸的物质的量浓度是多少(保留两位小数)?
三、简答题(本大题共6小题,每题4分,共24分)
1. 写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式,并说明该反应中过氧化氢的作用。
2. 简述二氧化硫的漂白原理,并与氯水的漂白原理进行比较。
3. 写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式,并标出电子转移方向和数目。
4. 如何检验某无色溶液中是否含有SO₄²⁻?写出实验步骤、现象和结论。
5. 工业上生产硫酸通常分为三个阶段,写出各阶段的主要反应方程式。
6. 硫酸亚铁(FeSO₄)溶液中常含有少量硫酸铁杂质,如何除去?写出相关离子方程式。
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编写说明:山东省春季高考《化工与环境类考纲百套卷》,依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准(2026年版)化工与环境类》编写。本专辑涵盖五门课程,且每门课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)以拆解考点为微目标,紧扣考纲 “掌握”“理解” 要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦真题突破,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第8卷为考点训练卷,按《无机化学》范围和要求编写。具体内容为: 掌握过氧化氢的性质和用途;掌握二氧化硫、亚硫酸及其盐、三氧化硫的性质和硫酸的制法、性质及用途;理解硫酸盐的溶解性和硫酸根离子的检验。
山东省《化工与环境类考纲百套卷》 第8卷
《无机化学》
过氧化氢、硫及其化合物 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共30小题,每题2分,共60分)
1. 过氧化氢(H₂O₂)中氧元素的化合价是( )
A. -1 B. -2 C. 0 D. +1
【答案】:A
【解析】:H为+1价,两个H共+2,则两个O共-2,每个O为-1价,过氧化氢中氧是-1价。
2. 下列物质中,常用作漂白剂和消毒剂的是( )
A. H₂SO₄ B. H₂O₂ C. SO₃ D. Na₂SO₄
【答案】:B
【解析】:H₂O₂具有强氧化性,可漂白织物、杀菌消毒;SO₂也有漂白性但不同原理。
3. 过氧化氢分解生成水和氧气的反应中,过氧化氢的作用是( )
A. 只作氧化剂 B. 只作还原剂
C. 既作氧化剂又作还原剂 D. 既不作氧化剂也不作还原剂
【答案】:C
【解析】:2H₂O₂ → 2H₂O + O₂,H₂O₂中O从-1变为H₂O中的-2(被还原)和O₂中的0(被氧化),自身发生歧化反应。
4. 下列物质中,能使品红溶液褪色,加热后又恢复原色的是( )
A. H₂O₂ B. Cl₂ C. SO₂ D. O₃
【答案】:C
【解析】:SO₂的漂白是暂时性的,与品红结合生成无色物质,加热分解恢复颜色;H₂O₂、Cl₂、O₃的漂白是氧化性的,不可逆。
5. 二氧化硫(SO₂)通入下列溶液中,能产生沉淀的是( )
A. BaCl₂溶液 B. Ca(OH)₂溶液 C. NaNO₃溶液 D. NaCl溶液
【答案】:B
【解析】:SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O,生成亚硫酸钙白色沉淀; SO₂通入BaCl₂不沉淀,因生成亚硫酸酸性强,需加氧化剂才沉淀。本题选B。
6. 下列有关亚硫酸(H₂SO₃)的叙述,正确的是( )
A. 亚硫酸是强酸 B. 亚硫酸不稳定,易分解
C. 亚硫酸具有强氧化性 D. 亚硫酸不能与碱反应
【答案】:B
【解析】:H₂SO₃是中强酸,不稳定,易分解为SO₂和H₂O;具有还原性为主,也有氧化性;能与碱反应生成亚硫酸盐。
7. 工业上制备硫酸的主要原料是( )
A. 硫黄或黄铁矿 B. 硫酸钠 C. 亚硫酸钠 D. 二氧化硫
【答案】:A
【解析】:工业制硫酸常用硫黄(S)或黄铁矿(FeS₂)燃烧生成SO₂,再催化氧化为SO₃,吸收得硫酸。
8. 在硫酸的工业制法中,吸收SO₃所用的试剂是( )
A. 水 B. 稀硫酸 C. 98.3%的浓硫酸 D. 发烟硫酸
【答案】:C
【解析】:不用水直接吸收,因会形成酸雾;用浓硫酸吸收得到发烟硫酸,再稀释得硫酸。
9. 下列物质中,与浓硫酸共热时,不能生成SO₂的是( )
A. Cu B. C C. S D. NaCl
【答案】:D
【解析】:Cu + 2H₂SO₄(浓) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O;C + 2H₂SO₄(浓) → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O;S + 2H₂SO₄(浓) → 3SO₂↑ + 2H₂O;NaCl + H₂SO₄(浓) → NaHSO₄ + HCl↑,不生成SO₂。
10. 下列叙述中,体现浓硫酸吸水性的是( )
A. 浓硫酸使蔗糖炭化 B. 浓硫酸使铁钝化
C. 浓硫酸干燥氢气 D. 浓硫酸与铜反应
【答案】:C
【解析】:吸水性是吸收游离水;干燥气体利用吸水性;A是脱水性;B是强氧化性;D是酸性和氧化性。
11. 下列物质中,不能由金属与稀硫酸直接反应制得的是( )
A. ZnSO₄ B. CuSO₄ C. MgSO₄ D. FeSO₄
【答案】:B
【解析】:铜在金属活动性顺序中位于氢后,不能与稀硫酸反应生成CuSO₄。
12. 检验某溶液中是否含有SO₄²⁻,应先加( )酸化,再加BaCl₂溶液。
A. 盐酸 B. 稀硫酸 C. 硝酸 D. 磷酸
【答案】:A
【解析】:加盐酸酸化可排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、PO₄³⁻、Ag⁺等干扰,且不引入SO₄²⁻;不能用硝酸(可能氧化SO₃²⁻为SO₄²⁻)。
13. 下列硫酸盐中,不溶于水的是( )
A. CuSO₄ B. Na₂SO₄ C. BaSO₄ D. (NH₄)₂SO₄
【答案】:C
【解析】:BaSO₄难溶于水和酸;CuSO₄、Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄均易溶。
14. 过氧化氢与酸性高锰酸钾溶液反应时,H₂O₂的作用是( )
A. 氧化剂 B. 还原剂 C. 既氧化又还原 D. 催化剂
【答案】:B
【解析】:H₂O₂与KMnO₄反应,H₂O₂中O从-1升到0(生成O₂),被氧化,作还原剂。
15. 下列性质中,不属于浓硫酸特性的是( )
A. 吸水性 B. 脱水性 C. 强氧化性 D. 漂白性
【答案】:D
【解析】:浓硫酸没有漂白性;SO₂有漂白性。
16. 二氧化硫通入氯水中,溶液颜色褪去,说明SO₂具有( )
A. 漂白性 B. 氧化性 C. 还原性 D. 酸性
【答案】:C
【解析】:SO₂ + Cl₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl,SO₂被Cl₂氧化,表现还原性;褪色是因为Cl₂被消耗。
17. 下列反应中,能说明SO₂是酸性氧化物的是( )
A. SO₂ + H₂O → H₂SO₃
B. SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
C. SO₂ + CaO → CaSO₃
D. 以上都是
【答案】:D
【解析】:酸性氧化物能与水生成酸、与碱生成盐和水、与碱性氧化物生成盐,A、B、C都体现酸性氧化物性质。
18. 过氧化氢被称为“绿色氧化剂”的原因是( )
A. 氧化产物是O₂或H₂O,无污染 B. 价格便宜
C. 氧化能力强 D. 性质稳定
【答案】:A
【解析】:H₂O₂被还原生成水,或被氧化生成氧气,均无污染,故称绿色氧化剂。
19. 下列物质中,能使酸性KMnO₄溶液褪色的是( )
A. H₂SO₄ B. SO₂ C. SO₃ D. Na₂SO₄
【答案】:B
【解析】:SO₂具有还原性,能使酸性KMnO₄褪色;H₂SO₄、SO₃、Na₂SO₄无还原性。
20. 下列关于亚硫酸钠(Na₂SO₃)的说法,正确的是( )
A. 易被氧化 B. 具有强氧化性
C. 与盐酸不反应 D. 溶液呈酸性
【答案】:A
【解析】:Na₂SO₃具有还原性,易被空气中O₂氧化为Na₂SO₄;与盐酸反应生成SO₂;溶液因水解呈碱性。
21. 下列物质中,不能用浓硫酸干燥的是( )
A. H₂ B. SO₂ C. NH₃ D. CO₂
【答案】:C
【解析】:浓硫酸是酸性干燥剂,不能干燥碱性气体(如NH₃),会反应生成(NH₄)₂SO₄。
22. 下列反应中,H₂SO₄既表现酸性又表现氧化性的是( )
A. Cu + 2H₂SO₄(浓) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O
B. 2H₂SO₄(浓) + C → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O
C. H₂SO₄ + Na₂SO₃ → Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O
D. H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
【答案】:A
【解析】:A中CuSO₄中SO₄²⁻来自H₂SO₄(酸性),部分H₂SO₄被还原为SO₂(氧化性);B只表现氧化性;C只表现酸性;D只表现酸性。
23. 下列关于三氧化硫(SO₃)的叙述,正确的是( )
A. SO₃是无色气体 B. SO₃与水反应生成硫酸,放出大量热
C. SO₃具有漂白性 D. SO₃是酸性氧化物,不与碱反应
【答案】:B
【解析】:SO₃在常温下是固体(或液体,熔点16.8℃),易升华;与水剧烈反应生成硫酸放热;无漂白性;是酸性氧化物,与碱反应。
24. 检验SO₄²⁻时,加入BaCl₂溶液后产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中( )
A. 一定含有SO₄²⁻ B. 可能含有SO₄²⁻或Ag⁺
C. 一定含有Ag⁺ D. 一定含有SO₃²⁻
【答案】:B
【解析】:BaSO₄和AgCl均为不溶于稀盐酸的白色沉淀。若无干扰离子,通常认为含SO₄²⁻,但需考虑Ag⁺可能。所以答案是可能含SO₄²⁻或Ag⁺。
25. 过氧化氢在下列条件下分解最快的是( )
A. 常温下放置 B. 加热 C. 加入MnO₂ D. 加入NaCl溶液
【答案】:C
【解析】:MnO₂是H₂O₂分解的催化剂,能加快分解速率;加热也加快但不如催化剂显著。
26. 下列有关浓硫酸的说法中,正确的是( )
A. 浓硫酸能使蔗糖炭化,体现了浓硫酸的吸水性
B. 浓硫酸与铜反应时,既表现酸性又表现氧化性
C. 浓硫酸可用于干燥氨气
D. 浓硫酸常温下不能与铁反应
【答案】:B
【解析】: A错误,浓硫酸使蔗糖炭化体现脱水性(将有机物中的H、O按2:1比例脱去);B正确,浓硫酸与铜反应生成CuSO₄(酸性)和SO₂(氧化性);C错误,浓硫酸与氨气反应生成硫酸铵,不能用于干燥碱性气体;D错误,常温下浓硫酸使铁钝化(形成致密氧化膜),钝化是化学反应,并非不能反应。
27. 下列有关硫酸的说法,错误的是( )
A. 稀硫酸具有酸的通性 B. 浓硫酸具有强氧化性
C. 浓硫酸可用于干燥氨气 D. 浓硫酸能使蔗糖炭化
【答案】:C
【解析】:浓硫酸不能干燥氨气,二者反应。
28. 向Na₂SO₃溶液中加入下列物质,能发生氧化还原反应的是( )
A. 盐酸 B. BaCl₂溶液 C. H₂O₂ D. NaOH溶液
【答案】:C
【解析】:H₂O₂具有氧化性,能将Na₂SO₃氧化为Na₂SO₄;其他为复分解反应或无反应。
29. 工业制硫酸的尾气中主要含有的污染物是( )
A. SO₂ B. SO₃ C. H₂SO₄ D. O₂
【答案】:A
【解析】:尾气中主要是未转化的SO₂,需回收处理。
30. 将SO₂气体通入BaCl₂溶液中至饱和,未见沉淀生成,继续通入下列气体,能产生白色沉淀的是( )
A. CO₂ B. O₂ C. H₂S D. Cl₂
【答案】:D
【解析】: A中CO₂与SO₂和BaCl₂均不反应,无沉淀;B中O₂与SO₂不反应,C中H₂S与SO₂反应生成硫单质(淡黄色沉淀),不是白色;D中Cl₂将SO₂氧化为SO₄²⁻,与Ba²⁺生成BaSO₄白色沉淀,且不溶于酸,现象明显。
二、计算题(本大题共4小题,每题4分,共16分)
1. 将8.0 g SO₂通入足量水中,完全反应生成H₂SO₃。求生成的H₂SO₃的物质的量,若将这些H₂SO₃全部氧化为H₂SO₄,需要标准状况下多少升O₂?
【答案】:
n(SO₂) = 8.0 g / 64 g·mol⁻¹ = 0.125 mol
SO₂ + H₂O → H₂SO₃,生成n(H₂SO₃) = 0.125 mol
2H₂SO₃ + O₂ → 2H₂SO₄,n(O₂) = n(H₂SO₃)/2 = 0.0625 mol
V(O₂) = 0.0625 mol × 22.4 L·mol⁻¹ = 1.4 L
【解析】:根据化学方程式,SO₂与H₂SO₃物质的量1:1,H₂SO₃与O₂物质的量2:1。
2. 已知某Na₂SO₃样品可能被氧化为Na₂SO₄。取该样品10.00 g,加入足量稀盐酸,产生的气体经干燥后通入足量澄清石灰水中,生成白色沉淀8.00 g。求样品中Na₂SO₃的质量分数。
【答案】:
样品中Na₂SO₃与盐酸反应生成SO₂:Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂↑ + H₂O
SO₂通入石灰水:SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃↓ + H₂O
n(CaSO₃) = 8.00 g / 120 g·mol⁻¹ = 0.06667 mol
n(SO₂) = n(CaSO₃) = 0.06667 mol
n(Na₂SO₃) = n(SO₂) = 0.06667 mol
m(Na₂SO₃) = 0.06667 mol × 126 g·mol⁻¹ = 8.40 g
质量分数 = 8.40 g / 10.00 g × 100% = 84.0%
【解析】: 样品中Na₂SO₄与盐酸不反应,只有Na₂SO₃生成SO₂,SO₂与石灰水生成CaSO₃沉淀。根据沉淀质量反推SO₂的物质的量,进而得到Na₂SO₃的质量,计算质量分数。注意CaSO₃的摩尔质量为120 g/mol(Ca:40, S:32, O:16)。
3. 现有Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物5.0 g,加入足量稀盐酸,充分反应后生成SO₂气体(标准状况下)448 mL。求原混合物中Na₂SO₃的质量分数。
【答案】:
n(SO₂) = 0.448 L / 22.4 L·mol⁻¹ = 0.02 mol
Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂↑ + H₂O
n(Na₂SO₃) = n(SO₂) = 0.02 mol
m(Na₂SO₃) = 0.02 mol × 126 g·mol⁻¹ = 2.52 g
质量分数 = 2.52 / 5.0 × 100% = 50.4%
【解析】:Na₂SO₄与盐酸不反应,只有Na₂SO₃生成SO₂。
4. 将20 g 98%的浓硫酸(密度1.84 g/cm³)稀释成20%的稀硫酸,需要加水多少毫升(水的密度1 g/cm³)?稀释后硫酸的物质的量浓度是多少(保留两位小数)?
【答案】:
(1) 稀释前后H₂SO₄质量不变。
原m(H₂SO₄) = 20 g × 98% = 19.6 g
稀释后溶液质量 = 19.6 g / 20% = 98 g
加水质量 = 98 g - 20 g = 78 g,即78 mL
(2) 原浓硫酸体积V = 20 g / 1.84 g·mL⁻¹ ≈ 10.87 mL
稀释后溶液体积 ≈ 98 g / 1.00 g·mL⁻¹ = 98 mL(近似,实际密度略大于1)
n(H₂SO₄) = 19.6 g / 98 g·mol⁻¹ = 0.2 mol
c = 0.2 mol / 0.098 L ≈ 2.04 mol/L
【解析】:利用溶质质量守恒,稀释后密度近似为1计算体积。
三、简答题(本大题共6小题,每题4分,共24分)
1. 写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式,并说明该反应中过氧化氢的作用。
【答案】:
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑
过氧化氢中的氧元素从-1价一部分升高到0价(生成O₂),一部分降低到-2价(生成H₂O),因此过氧化氢既作氧化剂又作还原剂。
【解析】:歧化反应。
2. 简述二氧化硫的漂白原理,并与氯水的漂白原理进行比较。
【答案】:
SO₂的漂白是与有色物质直接结合生成不稳定的无色化合物,加热后恢复原色,属于可逆的、非氧化还原的漂白。
氯水的漂白是Cl₂与H₂O反应生成HClO,HClO具有强氧化性,将有色物质氧化褪色,不可逆。
【解析】:SO₂漂白是化合作用,氯水漂白是氧化作用。
3. 写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式,并标出电子转移方向和数目。
【答案】:
C + 2H₂SO₄(浓) → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O
电子转移:C从0价升至+4价,失4e⁻;H₂SO₄中S从+6价降至+4价,每个S得2e⁻,两个S共得4e⁻。
【解析】:浓硫酸表现氧化性。
4. 如何检验某无色溶液中是否含有SO₄²⁻?写出实验步骤、现象和结论。
【答案】:
步骤:①取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸酸化,无明显现象(排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、Ag⁺等干扰);②再加入BaCl₂溶液。
现象:若产生白色沉淀,则说明含有SO₄²⁻;若无明显现象,则不含。
结论:白色沉淀为BaSO₄,不溶于盐酸。
【解析】:先加盐酸排除干扰,再加钡盐。
5. 工业上生产硫酸通常分为三个阶段,写出各阶段的主要反应方程式。
【答案】:
(1)造气:4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂(或 S + O₂ → SO₂)
(2)催化氧化:2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃(催化剂V₂O₅,加热)
(3)吸收:SO₃ + H₂O → H₂SO₄(实际用浓硫酸吸收)
【解析】:三个阶段:二氧化硫的生成、二氧化硫的催化氧化、三氧化硫的吸收。
6. 硫酸亚铁(FeSO₄)溶液中常含有少量硫酸铁杂质,如何除去?写出相关离子方程式。
【答案】:
加入过量铁粉,充分反应后过滤。
2Fe³⁺ + Fe → 3Fe²⁺
铁粉将Fe³⁺还原为Fe²⁺,过量的铁粉过滤除去,得到纯净的FeSO₄溶液。
【解析】:利用还原剂铁除去Fe³⁺,不引入新杂质。
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