人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物练习

　第五章  化工生产中的重要非金属元素

第一节  硫及其化合物

第2课时  硫酸　硫酸根离子的检验

一、选择题

1．下列用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是(　　)

A．分别取10 mL溶液，质量大的是浓硫酸，质量小的是稀硫酸

B．观察液体流动性，流动性好的是稀硫酸，油状黏稠的是浓硫酸

C．把CuSO4·5H2O晶体投入溶液中，逐渐变为白色粉末的是浓硫酸，晶体溶解的是稀硫酸

D．将铝片分别投入溶液，快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的是稀硫酸

【解析】选D。因浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度，则体积相同时质量大的是浓硫酸，则可以鉴别，故A正确；浓硫酸是油状黏稠的液体，稀硫酸是稀溶液，则可利用液体流动性来鉴别，故B正确；因浓硫酸具有吸水性，可使CuSO4·5H2O晶体失去水而变为白色粉末，但稀硫酸不能，则可以鉴别，故C正确；因Al在浓硫酸中发生钝化，与稀硫酸快速反应生成气体，则放出气体快的是稀硫酸，故D错误。

2．全部可用浓硫酸干燥的一组气体是(　　)

A．CH4、H2、CO、NH3

B．CO2、H2、SO2、Cl2

C．CO、CH4、HCl、HBr

D．SO2、CO2、H2、H2S

【解析】选B。浓硫酸既具有酸性，又具有强氧化性。故不能用来干燥碱性气体(NH3)和强还原性气体(HBr、HI、H2S等)，B项正确。

3．对下列事实的解释错误的是(　　)

A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性

B．浓硫酸与胆矾晶体混合，振荡，晶体颜色变浅，说明浓硫酸具有吸水性

C．常温下，浓硫酸可以用铝质容器贮存，说明铝与浓硫酸不反应

D．反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸

【解析】选C。向蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，是因为浓硫酸将蔗糖脱水变黑，体现了浓硫酸的脱水性，A正确；胆矾为CuSO4·5H2O晶体，与浓硫酸混合，振荡，晶体颜色变浅，说明胆矾失去了部分结晶水，该过程体现了浓硫酸的吸水性，B正确；常温下，铝在浓硫酸中发生钝化，使其表面生成致密的氧化膜，并非二者不发生反应，C错误；反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，结合复分解反应发生的条件推知，CuS难溶于水和稀硫酸，D正确。

4．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

【解析】选D。反应2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑为复分解反应，浓硫酸表现酸性和难挥发性，A不符合题意；反应Na2SO3＋H2SO4(浓)Na2SO4＋SO2↑＋H2O为复分解反应，浓硫酸表现强酸性，B不符合题意；反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O为氧化还原反应，浓硫酸表现强氧化性，C不符合题意；反应2FeO＋4H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O中，Fe元素由＋2价升高到＋3价，同时生成Fe2(SO4)3，浓硫酸表现强氧化性和酸性，D符合题意。

5．某溶液中可能含有的阴离子有SO、Cl－、CO等，为了检验其中是否含有SO，除使用BaCl2溶液外，还需要的试剂是(提示硝酸具有很强的氧化性)(　　)

A．盐酸　　　　　　 B．NaOH

C．硫酸    D．硝酸

【解析】选A。只加可溶性钡盐如BaCl2溶液等，如果不加酸酸化，CO或SO或Ag＋等离子会干扰SO的检验，且HNO3会氧化SO转化为SO，即不能加HNO3，所以应先加盐酸酸化，排除CO或SO或Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明溶液中含有SO。

6.下列叙述正确的是(　　)

A．“钡餐”是医疗上做消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO3

B．向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中一定含有SO

C．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现浓硫酸的氧化性

D．浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小

【解析】选D。“钡餐”的主要成分是BaSO4，故A错误；由于AgCl也是不溶于稀硝酸的白色沉淀，且BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4，故向某溶液中加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中不一定含有SO，也可能含有Ag＋或者SO，B错误；用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现浓硫酸的脱水性，C错误；浓硫酸具有吸水性、浓盐酸具有挥发性，两者在空气中敞口放置时浓度均减小，D正确。

7．在硫酸的工业制法中，下列说法正确的是(　　)

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能全部转化为SO3

D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，使SO3吸收更充分

【解析】选D。将硫铁矿粉碎是为了增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，并不是大块硫铁矿不能燃烧，故A错误；从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2等，故B错误；SO2转化为SO3为可逆反应，SO2不可能全部转化为SO3，故C错误；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，故D正确。

8.用图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)

A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量

B.②中选用品红溶液验证SO2的生成

C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2

D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色

D　本题考查铜和浓硫酸反应的实验,意在考查对化学实验原理的分析能力。上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触面积的大小,从而可以控制反应生成SO2的量,A项正确;SO2可使品红溶液褪色,B项正确;SO2有毒,能与NaOH溶液反应,C项正确;待①中溶液冷却至室温,将此溶液慢慢倒入盛有少量水的试管中观察溶液呈蓝色,确认生成CuSO4,D项错误。

9.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,得到纯净的NaCl,可将粗盐溶于水,然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序(　　)

①过滤　②加过量NaOH溶液　③加适量盐酸　④加过量Na2CO3溶液　⑤加过量BaCl2溶液

A.④②⑤　　　　　B.④②⑤①③

C.②⑤④①③ D.⑤②①③

C　除去Mg2+选OH-,加过量的BaCl2溶液来除去S以后,过量的Ba2+将和Ca2+一起用Na2CO3溶液除去,过量的OH-和C必须通过加适量的盐酸来除去。因此,操作⑤必须在操作④之前,过滤操作必须在加入适量盐酸之前进行。

10．向一定体积的浓H2SO4中加入0.5 mol Zn后并加热，充分反应后Zn完全溶解，同时收集到两种气体。下列说法中不正确的是（　　）

A．收集到的气体是SO2和H2

B．收集到的气体在标准状况下的体积约为11.2 L

C．溶解过程转移电子数为NA

D．该反应体现了浓硫酸的强氧化性和吸水性

【解析】选D。先发生Zn＋2H2SO4（浓）===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，浓硫酸变稀后发生Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。收集到的气体是SO2和H2，故A正确；由化学方程式可知，0.5 mol Zn产生0.5 mol气体，收集到的气体在标准状况下的体积约为11.2 L，故B正确；1 mol Zn反应转移2 mol电子，溶解0.5 mol Zn转移电子数为NA，故C正确；该反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，故D错误。

11.将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热，没有明显变化，若边加热边缓缓加入一定量H2O2，金属Cu逐渐溶解，则下列说法正确的是（　　）

A．反应过程中有具有刺激性气味的气体生成

B.H2O2对Cu和稀硫酸的反应起催化作用

C.若Cu和硫酸恰好完全反应，则硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1

D．反应中硫酸既表现出酸性又表现出强氧化性

【解析】选C。H2O2具有氧化性，在酸性环境中能将金属铜氧化：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，反应过程中无气体生成，A错误；过氧化氢中氧元素的化合价降低，故过氧化氢做氧化剂，B错误；3.2 g铜的物质的量为0.05 mol，从化学方程式看出，消耗0.05 mol硫酸，则硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1，C正确；反应中硫酸表现酸性，没有表现氧化性，D错误。

12．下列实验操作和现象以及所得结论均正确的是（　　）

【解析】选D。酸性条件下，NO能把SO氧化为SO，将亚硫酸钠样品溶于水，加入盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生，不能证明亚硫酸钠样品已变质，故A错误；将盐酸滴入某溶液，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中可能有HSO、SO、CO或HCO，故B错误；不能排除Ag＋的干扰，故C错误；根据强酸制弱酸，向Na2SO3溶液中滴入稀盐酸，产生可使品红溶液褪色的二氧化硫气体，说明酸性：HCl>H2SO3，故D正确。

13.某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的改进装置,并对气体产物进行检验,实验装置如图所示。下列结论中正确的是              (　　)

D　Ⅰ中注入浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色,体现浓硫酸的脱水性,故A错误;Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色,a体现了SO2的漂白性,b体现了SO2的还原性,故B错误;Ⅱ中无水硫酸铜变蓝,不能证明有水生成,Ⅱ中品红溶液、溴水均可提供水,故C错误;Ⅲ中溶液颜色变浅,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊,可排除二氧化硫的影响,说明有CO2产生,故D正确。

二、非选择题

14．按下图装置进行实验，可证明碳与浓硫酸反应放出的气体是SO2和CO2。

(1)木炭与浓硫酸反应的化学方程式是__________________________________，该反应的氧化剂为________(填化学式)，当转移2 mol电子时，生成标准状况下的SO2和CO2共________L。

(2)洗气瓶①②中溶液褪色，体现的二氧化硫的性质依次为________(填字母)。

A．氧化性、还原性　　　  B．漂白性、还原性

C．漂白性、氧化性  D．还原性、漂白性

(3)证明二氧化碳存在的现象为______________________________________。

【解析】(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O，化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在该反应中，C元素的化合价升高，S元素的化合价降低，所以氧化剂是H2SO4，由化学方程式可知，每消耗1 mol C，转移4 mol电子，生成1 mol CO2和2 mol SO2，所以转移2 mol电子时，生成0.5 mol CO2和1 mol SO2，在标准状况下的体积为（0.5＋1）mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L。（2）洗气瓶①中品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，洗气瓶②中酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，故选B。（3）当洗气瓶③中品红溶液不褪色，证明SO2已被除尽，洗气瓶④中澄清石灰水变浑浊，即可证明有二氧化碳存在。

答案：（1）C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　H2SO4　33.6　（2）B　（3）洗气瓶③中品红溶液不褪色，洗气瓶④中澄清石灰水变浑浊

15．如图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置。

（1）①中反应的化学方程式是___________________________。

（2）②中饱和NaHSO3溶液的作用是除去①中SO2气流带出的硫酸。加热一段时间后，③中溶液依然澄清，④中溶液褪色。若要立即终止铜与硫酸的反应，恰当的方法是　　　　。

a．上移铜丝，使其脱离硫酸

b．撤去酒精灯

c．拔去橡胶塞倒出硫酸

（3）反应停止后，待装置冷却，把③取下后将其中溶液分成两份做如下实验：

（4）④中棉花团的作用是_____________（用离子方程式表示）。

（5）上述实验结束后，发现①中试管内有少量白色固体出现，冷却后将试管中的物质缓缓倒入水中，溶液呈蓝色。取少量蓝色溶液于试管中，滴加NaOH溶液至过量，出现的现象是___________________________________。

【解析】（1）在①中Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应产生硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O；（2）SO2气流带出的硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，对二氧化硫的性质检验造成干扰，可以用饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发出的硫酸，要立即终止铜与硫酸的反应，可以上移铜丝，使其脱离硫酸，撤去酒精灯，容易发生倒吸；拔去橡胶塞倒出硫酸，操作复杂，故合理选项是a；（3）二氧化硫为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，其化学式是BaSO3；二氧化硫具有还原性，能够被氯气氧化生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成BaSO4白色沉淀，故该白色沉淀化学式为BaSO4；（4）棉花团浸有NaOH溶液，可吸收酸性氧化物二氧化硫，防止其污染空气，该反应的离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O；（5）蓝色溶液中含有硫酸和硫酸铜，向其中加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠先与硫酸发生中和反应，然后再与硫酸铜反应，因此看到现象为开始没有明显现象，后来有蓝色沉淀生成。

答案：（1）Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（2）a

（3）BaSO3　BaSO4

（4）SO2＋2OH－===SO＋H2O

（5）开始无明显现象，后来有蓝色沉淀生成

16．某兴趣小组在实验室以铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜，制备方法如下：

方法一：

（1）甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分，设计下列实验：

实验步骤：冷却后倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。

实验现象：______________________________。

实验结论：所得灰白色固体的化学式为____________。

（2）乙同学还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是（用化学方程式回答）________________________________。

直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，乙同学根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是_________。

方法二：

（3）丙同学认为甲同学设计的实验方案不好，他自己设计的思路是2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。

对比甲同学的方案，你认为丙同学的方案的优点是

①___________________________；

②________________________________。

方法三：

（4）丁同学取一片铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水发现溶液逐渐变为蓝色，写出发生反应的化学方程式__________________________。

【解析】（1）浓硫酸有吸水性、强氧化性，在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。（2）反应中生成的淡黄色固体是硫，持续加热，硫被浓硫酸氧化。（3）丙同学用的H2SO4的量少，且没有产生有毒气体二氧化硫。（4）铜片有还原性，能被氧化成铜离子，过氧化氢有氧化性能被还原为水，稀硫酸提供氢离子。

答案：（1）灰白色物质溶解，溶液变为蓝色

CuSO4　（2）S＋2H2SO4（浓）3SO2↑＋2H2O　随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，溶液由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应

（3）①产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少　②不产生有毒气体SO2

（4）H2SO4＋Cu＋H2O2===CuSO4＋2H2O