高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料实验活动2 铁及其化合物的性质达标测试

5.1.2硫酸 练习（解析版）

1．下面是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法中正确的是(　　)

硫酸　化学纯CP500 mL

品名：硫酸

化学式：H2SO4

相对分子质量：98

密度：1.84 g·cm－3

质量分数：98%

A．该硫酸的物质的量浓度18.0 mol·L－1

B．1molZn与足量的该硫酸反应能产生22.4L  H2

C．配制230mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸62.5mL

D．若不小心将该硫酸溅到皮肤上，应立即用NaOH溶液冲洗

【答案】C

【解析】A．该硫酸的物质的量浓度为==18.4mol/L，故A错误；

B．18.4mol/L的硫酸为浓硫酸，浓硫酸与Zn反应生成二氧化硫，不会生成氢气，故B错误；

C．配制230mL4.6mol·L－1的稀硫酸需要选取250 mL容量瓶，设需浓硫酸的体积为V，根据稀释定律，稀释前后溶质硫酸的物质的量不变，则250mL×4.6 mol•L-1=V×18.4mol/L，解得V=62.5mL，故C正确；

D．NaOH溶液具有强腐蚀性，会腐蚀皮肤，若不小心将该硫酸溅到皮肤上，应该用水冲洗后，再用稀的碳酸氢钠溶液涂抹，故D错误；

2．将一定量的镁与100 mL 18.5 mol/L浓硫酸充分反应后，镁完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋) = 0.1 mol/L，则下列叙述中错误的是

A．反应中共转移电子3 mol B．反应中共消耗镁 36 g

C．气体A中SO2与H2的体积比为3：1 D．气体A为SO2和H2的混合物

【答案】C

【解析】A.反应转移电子数可根据气体来算，1mol气体生成转移2mol电子，反应中共转移电子1.5mol×2=3mol，故不选A；

B.反应中共消耗镁 1.5mol×24g/mol=36 g，故不选B；

C.气体A中SO2与H2的体积比等于物质的量之比为0.3:1.2=1:4，故选C。

D.气体A为SO2和H2的混合物，故不选D。

3．下列物质久置在敞口容器中，溶质质量分数减小，同时溶液质量增加的是（      ）

A．澄清石灰水   B．浓硫酸 C．浓盐酸 D．氯化铁溶液

【答案】B

【解析】A、澄清石灰水即氢氧化钙的溶液，在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，溶质质量分数减小，同时溶液质量也减小，故A错误；

B、浓硫酸具有吸水性，能使溶液质量增加，溶质质量分数减小，故B正确；

C、浓盐酸具有挥发性，而使溶质质量分数减小，溶液质量也减小，故C错误；

D、氯化铁溶液久置在敞口容器中，水分挥发，溶液质量减小，溶质质量分数增大，故D错误；

4．关于浓硫酸和铜反应，下列装置或操作不能达到实验目的的是

A．用装置甲进行铜和浓硫酸的反应    B．用装置乙收集二氧化硫

C．用装置丙验证SO2的漂白性    D．用装置丁处理尾气

【答案】A

【解析】A.铜和浓硫酸需要在加热的条件下发生反应，A错误；

B.二氧化硫的密度比空气大，应该用向上排空气法收集，即导气管应长进短出，B正确；

C. SO2具有漂白性，能够漂白品红，使品红褪色，C正确；

D. SO2有毒，对环境有危害、能够与碱液发生反应，可以用装置丁进行尾气吸收，D正确；

5．下列反应中，硫酸既表现了氧化性又表现了酸性的是(　　)

A．2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑

B．2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2H2O＋2SO2↑

C．H2SO4(浓)＋NaNO3NaHSO4＋HNO3↑

D．H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑

【答案】A

【解析】A．在2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑中，硫元素的化合价部分降低，部分不变，则浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性，故A正确；

B．在2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2H2O＋2SO2↑中，硫元素的化合价全部降低，则浓硫酸只表现强氧化性，故B错误；

C．在H2SO4(浓)＋NaNO3NaHSO4＋HNO3↑中，硫元素化合价没有改变，体现浓硫酸是难挥发性酸，故C错误；

D．在H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑中，硫元素化合价没有改变，体现浓硫酸是强酸，故D错误；

6．下列关于硫酸的叙述中正确的是(　　)

A．浓硫酸、稀硫酸都难挥发

B．浓硫酸、稀硫酸都能氧化金属锌，且反应实质相同

C．浓硫酸、稀硫酸在加热时都能与铜反应

D．浓硫酸、稀硫酸在常温下都能用铁制容器贮存

【答案】A

【解析】A．硫酸是一种高沸点、难挥发性酸，浓硫酸、稀硫酸都难挥发，故A正确；

B．浓硫酸、稀硫酸都能将锌氧化，但浓硫酸、稀硫酸作氧化剂时的反应的实质不同，浓硫酸作氧化剂时还原产物为二氧化硫，而稀硫酸作氧化剂时还原产物为氢气，故B错误；

C．浓硫酸与铜加热时发生反应，而稀硫酸与铜不反应，故C错误；

D．浓硫酸常温下遇铁发生钝化，可以用铁制容器贮存，稀硫酸与铁会发生反应，不能用铁制容器贮存，D错误；

7．在下图的实验装置中，从实验开始过一段时间，对看到的现象叙述不正确的是(     )

A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑”

C．小试管内有晶体析出 D．pH试纸变红

【答案】D

【解析】A、浓硫酸有吸水性，苹果块会干瘪，选项A正确；B、浓硫酸有吸水性，胆矾晶体失去部分水，表面有“白斑”，选项B正确；C、浓硫酸有吸水性，会吸收饱和硝酸钠溶液中的水，而使试管内有晶体析出，选项C正确；D 、pH试纸先变红后变黑，选项D不正确。答案选D。

8．下列物质的用途不正确的是

A．SO2可用于漂白纸张 B．浓硫酸具有吸水性用作干燥剂

C．Na2CO3受热易分解用作膨松剂 D．Na2O2用于呼吸面具供氧

【答案】C

【解析】A、SO2具有漂白性，可以用于漂白纸张，A正确；

B、浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，B正确；

C、NaHCO3对热不稳定，受热易分解用作膨松剂；Na2CO3对热稳定，受热不会分解；C错误；

D、Na2O2可以和呼出气体中的CO2、H2O反应生成O2，故Na2O2用于呼吸面具供氧，D正确；

9．下列各组气体在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是(　　)

A．SO2、O2、N2    B．HCl、Cl2、CO2

C．CH4、H2、CO    D．SO2、O2、Cl2

【答案】C

【解析】A.SO2、O2、N2三种气体均能用浓硫酸干燥，但SO2不能用碱石灰干燥，故A错误；

B.HCl、Cl2、CO2三种气体均能用浓硫酸干燥，但均不能用碱石灰干燥，故B错误；

C.CH4、H2、CO三种气体均能用浓硫酸干燥，也均能用碱石灰干燥，故C正确；

D.SO2、O2、Cl2三种气体均能用浓硫酸干燥，但SO2、Cl2均不能用碱石灰干燥，故D错误；

10．工业生产硫酸的流程如下图所示。己知黄铁矿的主要成分是FeS2（二硫化亚铁）。

请回答下列问题：

（1）FeS2中铁元素的化合价是_____________。

（2）接触室中生成SO3的化学方程式是_____________________。

（3）从接触室中出来并被循环利用的物质是______________________。

（4）工业上采用氨水处理尾气中的SO2，请写出足量氨水和SO2反应的离子方程式____________________________________________。

【答案】  ＋2  2SO2＋O22SO3  SO2、O2  2NH3·H2O＋SO2＝2NH4＋＋SO32－＋H2O

【解析】分析：（1）硫元素化合价为-1价，根据化合价法则可求出FeS2中铁元素的化合价。

（2）接触室中二氧化硫被氧化为SO3。

（3）接触室中发生的反应为2SO2＋O22SO3 ，所以SO2、O2 均有剩余，可以被循环利用。

（4）氨水足量，与SO2反应生成亚硫酸铵。

详解：（1）根据化合价法则，FeS2中硫元素为-1价，所以铁元素的化合价是+2价；正确答案：＋2。

（2）接触室中，在催化剂条件下，二氧化硫被氧化为SO3，反应的化学方程式是2SO2＋O22SO3； 正确答案：2SO2＋O22SO3 。

（3）接触室中发生的反应为2SO2＋O22SO3 ，所以SO2、O2 均有剩余，可以被循环利用；正确答案：SO2、O2。

（4）足量氨水和SO2反应生成亚硫酸铵和水，反应的离子方程式：2NH3·H2O＋SO2＝2NH4＋＋SO32－＋H2O；正确答案：2NH3·H2O＋SO2＝2NH4＋＋SO32－＋H2O。

11．某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应，并探究产物的性质 (夹持装置已略去)。

(1)试管①中反应的化学方程式是______；

(2)若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是______；

若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，则说明生成的气体具有______性。

(3)试管③中的试剂为NaOH溶液，其作用是______，反应的离子方程式是______。

【答案】Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O    品红溶液褪色    还原    吸收尾气    SO2+2OH-=SO32-+H2O   

【解析】 (1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜和二氧化硫气体和水，反应方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；

(2)SO2气体具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以试管②品红溶液褪色；SO2气体具有强的氧化性，可以被强氧化剂氧化为硫酸，若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，二氧化硫与高锰钾发生氧化还原反应而褪色，体现二氧化硫的还原性；

(3) SO2是有毒气体，不能直接排放空气中，由于SO2属于酸性氧化物，所以可用NaOH溶液进行尾气处理，反应的离子方程式为：SO2+2OH-=SO32-+H2O。

12．实验室里研究不同价态硫元素之间的转化

(1)A中发生反应的化学方程式为__________。

(2)B中的现象是__________。

(3)C中的现象是__________，Na2S在反应中做__________剂。

(4)D中氯水褪色，此反应中硫元素的化合价由_____转化为______；甲认为可以补充一个实验进一步证明硫元素的价态转化，实验方案和现象为：取D中褪色后的溶液于试管中________。

(5)E的作用是__________，离子方程式为__________。

(6)上述实验体现SO2的性质有__________。

【答案】Cu + 2 H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2 H2O    品红溶液褪色    有淡黄色沉淀生成    还原    +4    +6    向其中加入BaCl2溶液（可以不加“盐酸酸化”），有白色沉淀生成    吸收SO2尾气，防止污染环境    SO2 + 2OH－= SO32- + H2O    漂白性、氧化性、还原性、酸性氧化物通性   

【解析】

（1）A中Cu和浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；

（2）B为检验SO2的装置，现象是品红溶液褪色；

（3）C中，Na2S和SO2发生反应：2Na2S+SO2+2H2O=3S↓+4NaOH，故可观察到有淡黄色沉淀生成，该反应中，Na2S中S的化合价由-2价升为0价，故Na2S作还原剂；

（4）D中，Cl2和SO2发生反应：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，S由+4价变为+6价；要想证明硫元素的价态转化，只需要证明产物中有SO42-即可，由于产物中已经有HCl，故只需要取D中褪色后的溶液于试管中，加入BaCl2溶液即可，对应的现象是有白色沉淀生成；

（5）E的作用是吸收SO2尾气，防止污染环境；离子方程式为：SO2+2OH-= SO32-+H2O

（6）B中现象体现SO2的漂白性，C中现象体现SO2的氧化性，D中现象体现SO2的还原性，E中现象体现酸性氧化物的通性。