新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第1節(jié)硫及其化合物第2課時(shí)硫酸硫酸根離子的檢驗(yàn)課時(shí)作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

第五章第一節(jié)第2課時(shí)題組一硫酸的性質(zhì)及試驗(yàn)探究1．某同學(xué)設(shè)想用圖示裝置來驗(yàn)證濃硫酸的某些性質(zhì)，其中不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?D)選項(xiàng)ABCD試驗(yàn)?zāi)康奈悦撍韵♂尫艧釓?qiáng)氧化性試驗(yàn)裝置解析：A項(xiàng)中由于分子是在不斷運(yùn)動(dòng)著的，故玻璃罩內(nèi)空氣中的水蒸氣不斷地被濃硫酸汲取，導(dǎo)致左側(cè)燒杯中的水不斷揮發(fā)，最終左側(cè)燒杯內(nèi)的液體量明顯少于右側(cè)燒杯內(nèi)的液體量，能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?；B項(xiàng)中濾紙片接觸濃硫酸后，很快會(huì)因脫水而變黑，能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?；C項(xiàng)中濃硫酸滴到小試管內(nèi)的水中，放出的熱量會(huì)使錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，U形管內(nèi)液面出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象，能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?；D項(xiàng)中因常溫下銅片與濃硫酸不反應(yīng)，無法推斷濃硫酸是否表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康摹?．(2024·滁州高一檢測(cè))下列用來鑒別濃硫酸和稀硫酸的操作錯(cuò)誤的是(D)A．分別取10mL溶液，質(zhì)量大的是濃硫酸，質(zhì)量小的是稀硫酸B．視察液體流淌性，流淌性好的是稀硫酸，油狀黏稠的是濃硫酸C．把CuSO4·5H2O晶體投入溶液中，漸漸變?yōu)榘咨勰┑氖菨饬蛩?，晶體溶解的是稀硫酸D．將鋁片分別投入溶液，快速放出氣體的是濃硫酸，放出氣體慢的是稀硫酸解析：硫酸溶液濃度越大，密度越大，體積相等時(shí)，質(zhì)量小的是稀硫酸，A項(xiàng)正確；濃硫酸是油狀黏稠的液體，流淌性不如稀硫酸，B項(xiàng)正確；濃硫酸有吸水性，膽礬放入濃硫酸會(huì)變?yōu)榘咨勰?，膽礬晶體投入稀硫酸中溶解，C項(xiàng)正確；常溫下鋁在濃硫酸中鈍化，無氣體放出，鋁片投入稀硫酸中，有氣體(H2)放出，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．硫酸廠有一輛已存放過濃硫酸的鐵槽車。某工人邊吸煙邊用水沖洗，結(jié)果發(fā)生了爆炸事故，下列引起爆炸的緣由中正確的是(D)A．濃硫酸遇明火爆炸B．濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸C．鐵與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸D．稀釋后的硫酸溶液與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸解析：濃硫酸不能燃燒，遇明火不會(huì)爆炸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用水稀釋濃硫酸，放出大量熱可使水沸騰，但不發(fā)生爆炸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；較低溫度下，鐵與水不反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸稀釋變成稀硫酸，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成氫氣，氫氣遇明火發(fā)生爆炸，D項(xiàng)正確。4．(2024·天津?yàn)I海新區(qū)高一期中)我國(guó)工業(yè)上主要以黃鐵礦為原料來生產(chǎn)硫酸，其工藝流程如圖：下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．煅燒黃鐵礦發(fā)生的反應(yīng)為4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2B．二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物C．二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫是不行逆反應(yīng)D．三氧化硫制硫酸的化學(xué)方程式為SO3＋H2O=H2SO4解析：依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，煅燒黃鐵礦的反應(yīng)方程式正確，A項(xiàng)正確；SO2和SO3都和堿反應(yīng)生成鹽和水，都是酸性氧化物，B項(xiàng)正確；SO2轉(zhuǎn)化為SO3是可逆反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；SO3制硫酸的方程式為SO3＋H2O=H2SO4，D項(xiàng)正確。5．在試驗(yàn)探究課上，同學(xué)們主動(dòng)思索，共設(shè)計(jì)出如圖所示的四種試驗(yàn)方案用以驗(yàn)證濃硫酸的吸水性，其中在理論上可行的是(A)A．①②③④ B．①③④C．①②④ D．②③④解析：濃硫酸吸水，稀釋放熱，溫度計(jì)示數(shù)上升，能夠證明濃硫酸的吸水性，故①在理論上可行；濃硫酸吸水，使膽礬晶體失去結(jié)晶水，變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅粉末，能夠證明濃硫酸的吸水性，故②在理論上可行；濃硫酸吸水，飽和硝酸鉀溶液中析出硝酸鉀晶體，能證明濃硫酸的吸水性，故③在理論上可行；濃硫酸吸水，試管中的水削減，能證明濃硫酸具有吸水性，故④在理論上可行。題組二SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)及應(yīng)用6．某溶液中可能含有的陰離子有SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、COeq\o\al(2－,3)等，為了檢驗(yàn)其中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，除運(yùn)用BaCl2溶液外，還須要的試劑是(提示硝酸具有很強(qiáng)的氧化性)(A)A．鹽酸 B．NaOHC．硫酸 D．硝酸解析：檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)時(shí)，先用鹽酸酸化，若無明顯現(xiàn)象，再用BaCl2溶液檢驗(yàn)。7．(2024·北京高一期末)為精制食鹽，需除去粗鹽水中的Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)和Mg2＋，下列說法正確的是(C)eq\x(粗鹽水)eq\o(→,\s\up7(①))eq\o(→,\s\up7(②))eq\o(→,\s\up7(③))eq\o(→,\s\up7(過濾))eq\x(濾液a)eq\o(→,\s\up7(稀鹽酸))eq\x(NaCl)A．①②③依次是加入過量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液B．取濾液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則說明SOeq\o\al(2－,4)沒有除盡C．加入稀鹽酸初期，溶液中無明顯現(xiàn)象，后期則會(huì)生成無色氣體D．用蒸發(fā)結(jié)晶法從NaCl溶液中得到氯化鈉固體時(shí)，應(yīng)在溶液蒸干后再停止加熱解析：碳酸鈉主要除掉鈣離子和多加入的鋇離子，因此Na2CO3要加在BaCl2溶液后面，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；取濾液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，可能生成了碳酸鋇沉淀，不能說明SOeq\o\al(2－,4)沒有除盡，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入稀鹽酸初期，溶液中無明顯現(xiàn)象，主要是氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，后期則會(huì)生成無色氣體，主要是碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，故C項(xiàng)正確；用蒸發(fā)結(jié)晶法從NaCl溶液中得到氯化鈉固體時(shí)，應(yīng)在得到大量晶體后停止加熱，利用余熱蒸干，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。綜合強(qiáng)化8．下列試驗(yàn)所得結(jié)論不正確的是(B)試驗(yàn)ⅠⅡⅢ裝置現(xiàn)象產(chǎn)生大量無色氣體鐵片表面快速變暗，之后無明顯改變加熱后產(chǎn)生大量無色、有刺激性氣味的氣體A.試驗(yàn)Ⅰ中氣體是氫氣B．試驗(yàn)Ⅱ中沒有發(fā)生化學(xué)改變C．試驗(yàn)Ⅲ中氣體是二氧化硫D．濃度、溫度會(huì)影響試驗(yàn)現(xiàn)象解析：鐵與稀硫酸反應(yīng)生成H2和FeSO4，A項(xiàng)正確；常溫下，鐵遇到濃硫酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，是氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱條件下，鐵與濃硫酸反應(yīng)生成SO2氣體，C項(xiàng)正確；據(jù)以上3個(gè)試驗(yàn)可知，濃度和溫度都會(huì)影響試驗(yàn)，D項(xiàng)正確。9．下列試驗(yàn)操作和現(xiàn)象以及所得結(jié)論均正確的是(D)選項(xiàng)試驗(yàn)操作和現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論A將亞硫酸鈉樣品溶于水，加入鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生(NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性)樣品已變質(zhì)B將鹽酸滴入某溶液，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體溶液中有COeq\o\al(2－,3)C先向某溶液中加入氯化鋇，產(chǎn)生白色沉淀，然后再加稀鹽酸，沉淀不溶解溶液中有SOeq\o\al(2－,4)D向Na2SO3溶液中滴入稀鹽酸，產(chǎn)生的具有刺激性氣味的氣體可使品紅溶液褪色酸性：HCl>H2SO3解析：酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)能把SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，將亞硫酸鈉樣品溶于水，加入鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，不能證明亞硫酸鈉樣品已變質(zhì)，故A錯(cuò)誤；將鹽酸滴入某溶液，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，溶液中可能有HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)，故B錯(cuò)誤；不能解除Ag＋的干擾，故C錯(cuò)誤；依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，向Na2SO3溶液中滴入稀鹽酸，產(chǎn)生可使品紅溶液褪色的二氧化硫氣體，說明酸性：HCl>H2SO3，故D正確。10．在硫酸的工業(yè)制法中，下列說法正確的是(D)A．硫鐵礦煅燒前要粉碎，因?yàn)榇髩K硫鐵礦不能燃燒B．從沸騰爐出來的氣體只有SO2C．SO2能全部轉(zhuǎn)化為SO3D．SO3用98.3%的濃H2SO4汲取，目的是防止形成酸霧，使SO3汲取更充分解析：將硫鐵礦粉碎是為了增大與空氣的接觸面積，使燃燒更快、更充分，并不是大塊硫鐵礦不能燃燒，故A錯(cuò)誤；從沸騰爐出來的氣體除SO2外，還有O2等，故B錯(cuò)誤；SO2轉(zhuǎn)化為SO3為可逆反應(yīng)，SO2不行能全部轉(zhuǎn)化為SO3，故C錯(cuò)誤；SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4，若干脆用水汲取，會(huì)形成大量酸霧，導(dǎo)致SO3汲取不完全，工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%的濃硫酸作為汲取劑，則不會(huì)出現(xiàn)酸霧，汲取SO3更充分，故D正確。11．按下圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)，可證明碳與濃硫酸反應(yīng)放出的氣體是SO2和CO2。(1)木炭與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，該反應(yīng)的氧化劑為_H2SO4__(填化學(xué)式)，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的SO2和CO2共_33.6__L。(2)洗氣瓶①②中溶液褪色，體現(xiàn)的二氧化硫的性質(zhì)依次為_B__(填字母)。A．氧化性、還原性B．漂白性、還原性C．漂白性、氧化性D．還原性、漂白性(3)證明二氧化碳存在的現(xiàn)象為_洗氣瓶③中品紅溶液不褪色，洗氣瓶④中澄清石灰水變渾濁__。解析：(1)木炭與濃硫酸反應(yīng)生成CO2、SO2和H2O，化學(xué)方程式為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在該反應(yīng)中，C元素的化合價(jià)上升，S元素的化合價(jià)降低，所以氧化劑是H2SO4，由化學(xué)方程式可知，每消耗1molC，轉(zhuǎn)移4mol電子，生成1molCO2和2molSO2，所以轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，生成0.5molCO2和1molSO2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(0.5＋1)mol×22.4L·mol－1＝33.6L。(2)洗氣瓶①中品紅溶液褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性，洗氣瓶②中酸性高錳酸鉀溶液褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的還原性，故選B。(3)當(dāng)洗氣瓶③中品紅溶液不褪色，證明SO2已被除盡，洗氣瓶④中澄清石灰水變渾濁，即可證明有二氧化碳存在。12．(2024·北京海淀區(qū)高一檢測(cè))如圖為銅絲與濃硫酸反應(yīng)并驗(yàn)證其產(chǎn)物性質(zhì)的試驗(yàn)裝置。(1)①中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(2)②中飽和NaHSO3溶液的作用是除去①中SO2氣流帶出的硫酸。加熱一段時(shí)間后，③中溶液依舊澄清，④中溶液褪色。若要馬上終止銅與硫酸的反應(yīng)，恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ莀a__。a．上移銅絲，使其脫離硫酸b．撤去酒精燈c．拔去橡膠塞倒出硫酸(3)反應(yīng)停止后，待裝置冷卻，把③取下后將其中溶液分成兩份做如下試驗(yàn)：項(xiàng)目加入試劑現(xiàn)象分析與說明第一份加入NaOH溶液有白色沉淀生成沉淀為_BaSO3__(寫化學(xué)式)其次份加入氯水有白色沉淀生成沉淀為_BaSO4__(寫化學(xué)式)(4)④中棉花團(tuán)的作用是SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O(用離子方程式表示)。(5)上述試驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)覺①中試管內(nèi)有少量白色固體出現(xiàn)，冷卻后將試管中的物質(zhì)緩緩倒入水中，溶液呈藍(lán)色。取少量藍(lán)色溶液于試管中，滴加NaOH溶液至過量，出現(xiàn)的現(xiàn)象是_起先無明顯現(xiàn)象，后來有藍(lán)色沉淀生成__。解析：(1)在①中Cu與濃硫酸混合加熱，發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；(2)SO2氣流帶出的硫酸能夠與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，對(duì)二氧化硫的性質(zhì)檢驗(yàn)造成干擾，可以用飽和亞硫酸氫鈉溶液除去揮發(fā)出的硫酸。要馬上終止銅與硫酸的反應(yīng)，可以上移銅絲，使其脫離硫酸；撤去酒精燈，簡(jiǎn)單發(fā)生倒吸；拔去橡膠塞倒出硫酸，操作困難；故合理選項(xiàng)是a；(3)二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸?，與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，其化學(xué)式是BaSO3；二氧化硫具有還原性，能夠被氯氣氧化生成硫酸，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀，故該白色沉淀化學(xué)式為BaSO4；(4)棉花團(tuán)浸有NaOH溶液，可汲取酸性氧化物二氧化硫，防止其污染空氣，該反應(yīng)的離子方程式為SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O；(5)藍(lán)色溶液中含有硫酸和硫酸銅，向其中加入氫氧化鈉溶液后，氫氧化鈉先與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)，然后再與硫酸銅反應(yīng)，因此看到現(xiàn)象為起先沒有明顯現(xiàn)象，后來有藍(lán)色沉淀生成。13．某愛好小組在試驗(yàn)室以銅和硫酸為原料，采納多種方法制取硫酸銅，制備方法如下：方法一：(1)甲同學(xué)取6.4g銅片和10mL18mol·L－1濃硫酸，放在試管中共熱時(shí)發(fā)覺，銅與熱的濃硫酸反應(yīng)后并沒有得到預(yù)期的藍(lán)色溶液，而是在試管底部看到灰白色沉淀。甲同學(xué)為了驗(yàn)證其中灰白色沉淀的主要成分，設(shè)計(jì)下列試驗(yàn)：試驗(yàn)步驟：冷卻后傾倒掉上層液體后，向所得灰白色的固體中加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌。試驗(yàn)現(xiàn)象：_灰白色物質(zhì)溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色__。試驗(yàn)結(jié)論：所得灰白色固體的化學(xué)式為_CuSO4__。(2)乙同學(xué)還視察到加熱過程中，試管內(nèi)壁上部析出少量淡黃色固體物質(zhì)，持續(xù)加熱，淡黃色固體物質(zhì)又漸漸地溶于濃硫酸而消逝。淡黃色固體消逝的緣由是(用化學(xué)方程式回答)S＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O。直到最終反應(yīng)完畢，發(fā)覺試管中還有銅片剩余，乙同學(xué)依據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)學(xué)問，認(rèn)為試管中還有硫酸剩余。他這樣認(rèn)為的理由是_隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度漸漸變小，溶液由濃變稀，稀硫酸不能與銅發(fā)生反應(yīng)__。方法二：(3)丙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案不好，他自己設(shè)計(jì)的思路是：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。對(duì)比甲同學(xué)的