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化学必修 第一册专题4 硫与环境保护第一单元 含硫化合物的性质第2课时复习练习题
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这是一份化学必修 第一册专题4 硫与环境保护第一单元 含硫化合物的性质第2课时复习练习题，共10页。试卷主要包含了用如图所示装置进行下列实验，下列实验所得结论不正确的是等内容，欢迎下载使用。
合格考达标练
1.硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸
答案D
解析存放过浓硫酸的铁槽车,用水冲洗,稀释后的硫酸与铁反应产生氢气,氢气与空气混合,达到爆炸极限,遇到吸烟时的明火发生爆炸,D项正确。
2.在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上印有的警示标记是( )
答案B
解析浓硫酸具有腐蚀性,在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上印有的警示标记是,B项正确。
3.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是( )
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体
B.加热时都能与铜发生反应
C.都能作为气体干燥剂
D.硫元素的化合价都是+6价
答案D
解析常温下,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而在常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,不产生气体,A项错误;加热时,浓硫酸能与铜反应,而稀硫酸与铜不反应,B项错误;浓硫酸具有吸水性,能作为气体干燥剂,而稀硫酸不能,C项错误;无论浓硫酸还是稀硫酸,硫元素的化合价都是+6价,D项正确。
4.在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )
A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3
D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收完全
答案D
解析将黄铁矿粉碎是增大其与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,并不是大块黄铁矿不能燃烧。从沸腾炉出来的气体除SO2外,还有SO3、O2等。SO2转化为SO3为可逆反应,正、逆反应同时进行,故SO2不可能全部转化为SO3。SO3转化为H2SO4,若直接用水吸收,会形成大量酸雾,导致SO3吸收不完全,工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂,则不会出现酸雾,吸收SO3更充分。
5.下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是( )
A.2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
B.Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
C.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
D.2FeO+4H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
答案D
解析A项和B项中硫元素的化合价不变,均生成硫酸盐,故浓硫酸只表现出酸性;C项中硫元素的化合价全部降低,未生成硫酸盐,故浓硫酸只表现出强氧化性;D项中有一部分硫元素的化合价降低,一部分硫元素的化合价不变,生成了SO2和硫酸盐,所以浓硫酸在该反应中既表现出强氧化性又表现出酸性。
6.用如图所示装置进行下列实验:将①中的浓硫酸滴入②中,预测的现象与结论相符的是( )
A.若②为浓盐酸,有大量气体产生,说明硫酸的酸性比盐酸强
B.若②为铜片,有气泡产生,底部生成灰白色固体,说明浓硫酸有强氧化性
C.若②为蓝色硫酸铜晶体,蓝色晶体变为白色,说明浓硫酸有吸水性,发生物理变化
D.若②为蔗糖,白色固体变为黑色海绵状,有气体放出,说明浓硫酸有脱水性、强氧化性
答案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分导致浓盐酸浓度增大而加强其挥发性,浓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项错误;常温下浓硫酸和Cu不反应,所以没有明显现象,B项错误;浓硫酸具有吸水性,能吸收五水合硫酸铜中的结晶水而使其变为无水硫酸铜,固体由蓝色变为白色,该实验为化学变化,C项错误;浓硫酸能按照水的组成比,夺取某些有机物中的H、O元素形成水分子而体现脱水性,还能将蔗糖脱水后形成的碳单质氧化为二氧化碳,同时还生成刺激性气味的二氧化硫,体现了浓硫酸的强氧化性,D项正确。
7.某同学欲验证炭与浓硫酸反应产物的性质。现已将装置如图连接,请回答下列问题。
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式是 。
(2)实验中两次使用到品红溶液,其目的不同。A的使用目的是 ,通过洗气瓶C中无现象和 的现象,证明反应有 (填化学式)生成。
(3)洗气瓶B中溶液颜色变浅,说明炭与浓硫酸反应的产物之一 (填名称)具有 性。
(4)实验完成后,取出洗气瓶A中的无色溶液于试管中,加热,可观察到 。
答案(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)检验反应中有SO2气体生成 澄清石灰水变浑浊 CO2
(3)二氧化硫 还原 (4)无色溶液又恢复红色
解析(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下,能把木炭氧化生成CO2、SO2和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)A中品红褪色,可检验反应中有SO2气体生成;经过B装置中酸性高锰酸钾溶液除去SO2后,可通过洗气瓶C中品红不褪色和D中澄清石灰水变浑浊,证明反应有CO2生成。(3)洗气瓶B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明碳与浓硫酸反应的产物之一SO2具有还原性。(4)因SO2与品红生成了不稳定的无色物质,则A中品红溶液褪色后,再加热,溶液又恢复红色。
等级考提升练
8.下列对浓硫酸的叙述正确的是( )
A.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应,所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸
B.浓硫酸具有强氧化性,SO2、H2、CO具有还原性,故浓硫酸不能干燥SO2、H2、CO
C.浓硫酸和铜片加热既表现出酸性,又表现出氧化性
D.浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时,浓硫酸表现出强氧化性
答案C
解析常温下,浓硫酸与Fe、Al发生“钝化”属于化学变化,A项错误;浓硫酸与SO2、H2、CO不反应,可以作干燥剂,B项错误;铜与浓硫酸在加热条件下发生反应,部分H2SO4被还原生成SO2,起氧化剂的作用,还有一部分H2SO4生成CuSO4,浓硫酸既体现了酸性,又体现了强氧化性,C项正确;实验室中用浓硫酸与固体Na2SO3反应来制取SO2,该反应应为复分解反应,其原理是用难挥发性酸制易挥发性酸,强酸制弱酸,因而在此反应中浓硫酸体现的是难挥发性和酸性,D项错误。
9.下列实验所得结论不正确的是( )
A.实验Ⅰ中气体是H2
B.实验Ⅱ中没有发生化学反应
C.实验Ⅲ中气体是SO2
D.浓度、温度影响实验现象
答案B
解析稀硫酸和铁片反应产生H2,A项正确;常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化:浓硫酸将铁片表面氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应的进行,该过程发生了化学变化,B项错误;加热条件下,铁片可以溶解于浓硫酸中,浓硫酸作氧化剂,生成的无色有刺激性气味的气体是SO2,C项正确;实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度影响实验,实验Ⅱ、Ⅲ说明温度影响实验,D项正确。
10.浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性H2SO4>HCl
D.③中浓硫酸被还原成SO2
答案A
解析反应①出现红棕色气体,说明产生Br2(g),Br-被氧化,反应②管口出现白雾,白雾是HCl的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,A项正确;反应③产生的气体为SO2,反应③发生Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,不属于氧化还原反应,不能说明Br2的氧化性强于SO2,但能说明Br-的还原性强于SO2,B项错误;利用浓硫酸高沸点,HCl易挥发,反应②利用高沸点酸制取低沸点酸,C项错误;③中反应不属于氧化还原反应,D项错误。
11.下列有关硫及其化合物的说法中正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,如可干燥氯气、二氧化硫、氨气等
B.浓硫酸与炭共热反应,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
C.SO2和Cl2均可使品红溶液褪色,但溶有SO2的品红溶液加热后恢复红色,说明SO2的氧化性没有Cl2强
D.以FeS2为原料生产硫酸过程中,要用到沸腾炉、接触室、吸收塔等设备,所涉及的反应中有两个氧化还原反应
答案D
解析浓硫酸具有强氧化性和酸性,不能干燥氨气等碱性气体和硫化氢等还原性气体,可干燥氯气和二氧化硫,A项错误;浓硫酸与灼热的炭反应,硫元素化合价都发生变化,只体现了浓硫酸的强氧化性,B项错误;二氧化硫的漂白性是因为二氧化硫和有色物质反应生成无色物质,该反应中二氧化硫不体现氧化性,次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二者漂白原理不同,不能说明二氧化硫的氧化性没有氯气强,C项错误;工业制硫酸的三设备是:沸腾炉(4FeS2+11O22Fe2O3+4SO2)、接触室[2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)]、吸收塔(SO3+H2OH2SO4)。沸腾炉、接触室所涉及的反应均为氧化还原反应、吸收塔所涉及的反应不是,D项正确。
12.研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时,发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸,将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,黑色固体未溶解。过滤、洗涤后,向黑色固体中加入过量浓硝酸,黑色固体溶解,溶液呈蓝色,所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论不正确的是( )
A.铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4
B.加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4
C.白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO
D.白色固体中夹杂的少量黑色物质中含Cu、S元素
答案C
解析Cu与浓硫酸发生的主要反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,由于浓硫酸过量且浓硫酸具有吸水性,故可形成白色固体CuSO4,故A正确;加BaCl2溶液后有白色沉淀生成,已知硝酸过量,说明该白色沉淀不溶于硝酸,应为BaSO4,故B正确;CuO可与浓硫酸反应,由于浓硫酸过量,黑色固体不可能为CuO,故C错误;经洗涤的黑色固体溶于浓硝酸,所得溶液呈蓝色,说明原黑色固体中含Cu元素,所得溶液加入BaCl2溶液产生了不溶于硝酸的BaSO4沉淀,说明原黑色固体中含S元素,则原黑色固体可能为CuS也可能为Cu2S,故D正确。
13.将足量的铜片与100 mL 18 ml·L-1浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L,下列对此反应的有关说法中错误的是( )
A.该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.反应结束后两种反应物均有剩余
C.被还原的硫酸为V22.4 ml
D.参加反应的Cu为0.9 ml
答案D
解析浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,则参加反应的n(Cu)<0.1 L×18 ml·L-1×12=0.9 ml ;被还原的硫酸应依据生成的SO2来算,可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)=VL22.4 L·ml-1=V22.4 ml。综上所述,故D项错误。
14.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。
实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 ml·L-1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
请回答:
(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式: 。
(2)装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体收集满后,D中有可能观察到的现象是 。
实验装置E中D有可能造成环境污染,试用最简单方法加以解决(实验用品自选) 。
装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。
B中应放置的液体是 (填字母)。
A.饱和Na2SO3溶液B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水D.饱和NaHSO3溶液
(3)问题讨论:为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解?你认为原因是 。
足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是 (填字母)。
A.FeB.BaCl2溶液
C.AgD.Na2CO3溶液
(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是 (填名称),反应的化学方程式是 。
答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液褪色 用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口 试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升 D
(3)随着H2SO4的消耗,浓硫酸浓度逐渐变稀,稀硫酸与铜不反应 AD
(4)氧气 2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
解析(1)Cu与浓硫酸反应需加热。(2)SO2能使品红溶液褪色,为防止环境污染,可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口,即SO2+2NaOHNa2SO3+H2O。关闭K,装置内气体压强增大,B广口瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO2反应,而且要防止SO2的溶解。A项,Na2SO3+H2O+SO22NaHSO3;B项,酸性KMnO4溶液氧化SO2;C项,Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4;D项,SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。应选D。(3)浓硫酸浓度降低,变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应。检验余酸实质是检验H+的存在。Fe+2H+Fe2++H2↑,CO32-+2H+H2O+CO2↑,Fe和Na2CO3溶液能证明H+的存在;BaCl2溶液不能证明H2SO4剩余,因为产物CuSO4也能电离出SO42-;Ag与H+不反应,不能证明H+的存在。故选AD。(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂,且仅生成CuSO4溶液,该氧化剂为O2。
新情境创新练
15.实验室中需要22.4 L(标准状况)SO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65.0 g锌粒与98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)110 mL充分反应,锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是 (填分子式)。产生这种结果的主要原因是 (用化学方程式和必要的文字加以说明)。
(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。
①装置B中加入的试剂是 ,反应的离子方程式为 。
②装置D加入的试剂及作用: ,装置F加入的试剂及作用: 。
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是 。
④U形管G的作用为 。
答案(1)H2 随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成H2,Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
(2)①NaOH溶液(或其他合理答案) SO2+2OH-SO32-+H2O
②浓硫酸,除去水蒸气 无水硫酸铜粉末,检验生成物中有水
③装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色
④防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验
解析(1)因为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着硫酸浓度降低,锌与稀硫酸反应即Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑生成氢气,所以化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是氢气。(2)A是制取气体的装置,制备的气体中有二氧化硫、氢气、水蒸气,B装置是除去二氧化硫,可以用氢氧化钠等碱液吸收;C装置是检验二氧化硫是否除尽,D装置是干燥装置;E装置用来检验还原性气体,F装置盛有无水硫酸铜,用来检验是否有水生成;G装置用来防止空气中的水蒸气进入干燥管而影响杂质气体的检验。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
产生大量无色气体
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量无色有刺激性气味的气体
合格考达标练
1.硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸
答案D
解析存放过浓硫酸的铁槽车,用水冲洗,稀释后的硫酸与铁反应产生氢气,氢气与空气混合,达到爆炸极限,遇到吸烟时的明火发生爆炸,D项正确。
2.在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上印有的警示标记是( )
答案B
解析浓硫酸具有腐蚀性,在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上印有的警示标记是,B项正确。
3.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是( )
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体
B.加热时都能与铜发生反应
C.都能作为气体干燥剂
D.硫元素的化合价都是+6价
答案D
解析常温下,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而在常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,不产生气体,A项错误;加热时,浓硫酸能与铜反应,而稀硫酸与铜不反应,B项错误;浓硫酸具有吸水性,能作为气体干燥剂,而稀硫酸不能,C项错误;无论浓硫酸还是稀硫酸,硫元素的化合价都是+6价,D项正确。
4.在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )
A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3
D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收完全
答案D
解析将黄铁矿粉碎是增大其与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,并不是大块黄铁矿不能燃烧。从沸腾炉出来的气体除SO2外,还有SO3、O2等。SO2转化为SO3为可逆反应,正、逆反应同时进行,故SO2不可能全部转化为SO3。SO3转化为H2SO4,若直接用水吸收,会形成大量酸雾,导致SO3吸收不完全,工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂,则不会出现酸雾,吸收SO3更充分。
5.下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是( )
A.2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
B.Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
C.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
D.2FeO+4H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
答案D
解析A项和B项中硫元素的化合价不变,均生成硫酸盐,故浓硫酸只表现出酸性;C项中硫元素的化合价全部降低,未生成硫酸盐,故浓硫酸只表现出强氧化性;D项中有一部分硫元素的化合价降低,一部分硫元素的化合价不变,生成了SO2和硫酸盐,所以浓硫酸在该反应中既表现出强氧化性又表现出酸性。
6.用如图所示装置进行下列实验:将①中的浓硫酸滴入②中,预测的现象与结论相符的是( )
A.若②为浓盐酸,有大量气体产生,说明硫酸的酸性比盐酸强
B.若②为铜片,有气泡产生,底部生成灰白色固体,说明浓硫酸有强氧化性
C.若②为蓝色硫酸铜晶体,蓝色晶体变为白色,说明浓硫酸有吸水性,发生物理变化
D.若②为蔗糖,白色固体变为黑色海绵状,有气体放出,说明浓硫酸有脱水性、强氧化性
答案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分导致浓盐酸浓度增大而加强其挥发性,浓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项错误;常温下浓硫酸和Cu不反应,所以没有明显现象,B项错误;浓硫酸具有吸水性,能吸收五水合硫酸铜中的结晶水而使其变为无水硫酸铜,固体由蓝色变为白色,该实验为化学变化,C项错误;浓硫酸能按照水的组成比,夺取某些有机物中的H、O元素形成水分子而体现脱水性,还能将蔗糖脱水后形成的碳单质氧化为二氧化碳,同时还生成刺激性气味的二氧化硫,体现了浓硫酸的强氧化性,D项正确。
7.某同学欲验证炭与浓硫酸反应产物的性质。现已将装置如图连接,请回答下列问题。
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式是 。
(2)实验中两次使用到品红溶液,其目的不同。A的使用目的是 ,通过洗气瓶C中无现象和 的现象,证明反应有 (填化学式)生成。
(3)洗气瓶B中溶液颜色变浅,说明炭与浓硫酸反应的产物之一 (填名称)具有 性。
(4)实验完成后,取出洗气瓶A中的无色溶液于试管中,加热,可观察到 。
答案(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)检验反应中有SO2气体生成 澄清石灰水变浑浊 CO2
(3)二氧化硫 还原 (4)无色溶液又恢复红色
解析(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下,能把木炭氧化生成CO2、SO2和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)A中品红褪色,可检验反应中有SO2气体生成;经过B装置中酸性高锰酸钾溶液除去SO2后,可通过洗气瓶C中品红不褪色和D中澄清石灰水变浑浊,证明反应有CO2生成。(3)洗气瓶B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明碳与浓硫酸反应的产物之一SO2具有还原性。(4)因SO2与品红生成了不稳定的无色物质,则A中品红溶液褪色后,再加热,溶液又恢复红色。
等级考提升练
8.下列对浓硫酸的叙述正确的是( )
A.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应,所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸
B.浓硫酸具有强氧化性,SO2、H2、CO具有还原性,故浓硫酸不能干燥SO2、H2、CO
C.浓硫酸和铜片加热既表现出酸性,又表现出氧化性
D.浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时,浓硫酸表现出强氧化性
答案C
解析常温下,浓硫酸与Fe、Al发生“钝化”属于化学变化,A项错误;浓硫酸与SO2、H2、CO不反应,可以作干燥剂,B项错误;铜与浓硫酸在加热条件下发生反应,部分H2SO4被还原生成SO2,起氧化剂的作用,还有一部分H2SO4生成CuSO4,浓硫酸既体现了酸性,又体现了强氧化性,C项正确;实验室中用浓硫酸与固体Na2SO3反应来制取SO2,该反应应为复分解反应,其原理是用难挥发性酸制易挥发性酸,强酸制弱酸,因而在此反应中浓硫酸体现的是难挥发性和酸性,D项错误。
9.下列实验所得结论不正确的是( )
A.实验Ⅰ中气体是H2
B.实验Ⅱ中没有发生化学反应
C.实验Ⅲ中气体是SO2
D.浓度、温度影响实验现象
答案B
解析稀硫酸和铁片反应产生H2,A项正确;常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化:浓硫酸将铁片表面氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应的进行,该过程发生了化学变化,B项错误;加热条件下,铁片可以溶解于浓硫酸中,浓硫酸作氧化剂,生成的无色有刺激性气味的气体是SO2,C项正确;实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度影响实验,实验Ⅱ、Ⅲ说明温度影响实验,D项正确。
10.浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性H2SO4>HCl
D.③中浓硫酸被还原成SO2
答案A
解析反应①出现红棕色气体,说明产生Br2(g),Br-被氧化,反应②管口出现白雾,白雾是HCl的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,A项正确;反应③产生的气体为SO2,反应③发生Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,不属于氧化还原反应,不能说明Br2的氧化性强于SO2,但能说明Br-的还原性强于SO2,B项错误;利用浓硫酸高沸点,HCl易挥发,反应②利用高沸点酸制取低沸点酸,C项错误;③中反应不属于氧化还原反应,D项错误。
11.下列有关硫及其化合物的说法中正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,如可干燥氯气、二氧化硫、氨气等
B.浓硫酸与炭共热反应,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
C.SO2和Cl2均可使品红溶液褪色,但溶有SO2的品红溶液加热后恢复红色,说明SO2的氧化性没有Cl2强
D.以FeS2为原料生产硫酸过程中,要用到沸腾炉、接触室、吸收塔等设备,所涉及的反应中有两个氧化还原反应
答案D
解析浓硫酸具有强氧化性和酸性,不能干燥氨气等碱性气体和硫化氢等还原性气体,可干燥氯气和二氧化硫,A项错误;浓硫酸与灼热的炭反应,硫元素化合价都发生变化,只体现了浓硫酸的强氧化性,B项错误;二氧化硫的漂白性是因为二氧化硫和有色物质反应生成无色物质,该反应中二氧化硫不体现氧化性,次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二者漂白原理不同,不能说明二氧化硫的氧化性没有氯气强,C项错误;工业制硫酸的三设备是:沸腾炉(4FeS2+11O22Fe2O3+4SO2)、接触室[2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)]、吸收塔(SO3+H2OH2SO4)。沸腾炉、接触室所涉及的反应均为氧化还原反应、吸收塔所涉及的反应不是,D项正确。
12.研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时,发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸,将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,黑色固体未溶解。过滤、洗涤后,向黑色固体中加入过量浓硝酸,黑色固体溶解,溶液呈蓝色,所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论不正确的是( )
A.铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4
B.加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4
C.白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO
D.白色固体中夹杂的少量黑色物质中含Cu、S元素
答案C
解析Cu与浓硫酸发生的主要反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,由于浓硫酸过量且浓硫酸具有吸水性,故可形成白色固体CuSO4,故A正确;加BaCl2溶液后有白色沉淀生成,已知硝酸过量,说明该白色沉淀不溶于硝酸,应为BaSO4,故B正确;CuO可与浓硫酸反应,由于浓硫酸过量,黑色固体不可能为CuO,故C错误;经洗涤的黑色固体溶于浓硝酸,所得溶液呈蓝色,说明原黑色固体中含Cu元素,所得溶液加入BaCl2溶液产生了不溶于硝酸的BaSO4沉淀,说明原黑色固体中含S元素,则原黑色固体可能为CuS也可能为Cu2S,故D正确。
13.将足量的铜片与100 mL 18 ml·L-1浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L,下列对此反应的有关说法中错误的是( )
A.该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B.反应结束后两种反应物均有剩余
C.被还原的硫酸为V22.4 ml
D.参加反应的Cu为0.9 ml
答案D
解析浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,则参加反应的n(Cu)<0.1 L×18 ml·L-1×12=0.9 ml ;被还原的硫酸应依据生成的SO2来算,可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)=VL22.4 L·ml-1=V22.4 ml。综上所述,故D项错误。
14.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。
实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 ml·L-1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
请回答:
(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式: 。
(2)装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体收集满后,D中有可能观察到的现象是 。
实验装置E中D有可能造成环境污染,试用最简单方法加以解决(实验用品自选) 。
装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。
B中应放置的液体是 (填字母)。
A.饱和Na2SO3溶液B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水D.饱和NaHSO3溶液
(3)问题讨论:为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解?你认为原因是 。
足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是 (填字母)。
A.FeB.BaCl2溶液
C.AgD.Na2CO3溶液
(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是 (填名称),反应的化学方程式是 。
答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液褪色 用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口 试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升 D
(3)随着H2SO4的消耗,浓硫酸浓度逐渐变稀,稀硫酸与铜不反应 AD
(4)氧气 2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
解析(1)Cu与浓硫酸反应需加热。(2)SO2能使品红溶液褪色,为防止环境污染,可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口,即SO2+2NaOHNa2SO3+H2O。关闭K,装置内气体压强增大,B广口瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO2反应,而且要防止SO2的溶解。A项,Na2SO3+H2O+SO22NaHSO3;B项,酸性KMnO4溶液氧化SO2;C项,Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4;D项,SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。应选D。(3)浓硫酸浓度降低,变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应。检验余酸实质是检验H+的存在。Fe+2H+Fe2++H2↑,CO32-+2H+H2O+CO2↑,Fe和Na2CO3溶液能证明H+的存在;BaCl2溶液不能证明H2SO4剩余,因为产物CuSO4也能电离出SO42-;Ag与H+不反应,不能证明H+的存在。故选AD。(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂,且仅生成CuSO4溶液,该氧化剂为O2。
新情境创新练
15.实验室中需要22.4 L(标准状况)SO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65.0 g锌粒与98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)110 mL充分反应,锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是 (填分子式)。产生这种结果的主要原因是 (用化学方程式和必要的文字加以说明)。
(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。
①装置B中加入的试剂是 ,反应的离子方程式为 。
②装置D加入的试剂及作用: ,装置F加入的试剂及作用: 。
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是 。
④U形管G的作用为 。
答案(1)H2 随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成H2,Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
(2)①NaOH溶液(或其他合理答案) SO2+2OH-SO32-+H2O
②浓硫酸,除去水蒸气 无水硫酸铜粉末,检验生成物中有水
③装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色
④防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验
解析(1)因为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着硫酸浓度降低,锌与稀硫酸反应即Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑生成氢气,所以化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是氢气。(2)A是制取气体的装置,制备的气体中有二氧化硫、氢气、水蒸气,B装置是除去二氧化硫,可以用氢氧化钠等碱液吸收;C装置是检验二氧化硫是否除尽,D装置是干燥装置;E装置用来检验还原性气体,F装置盛有无水硫酸铜,用来检验是否有水生成;G装置用来防止空气中的水蒸气进入干燥管而影响杂质气体的检验。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
产生大量无色气体
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量无色有刺激性气味的气体
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