高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化习题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化习题，共8页。

1．下列关于硫酸性质的描述正确的是( )
A．浓硫酸有氧化性，稀硫酸无氧化性
B．由于浓硫酸具有脱水性，所以可用作干燥剂
C．接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石，它们与氧气反应生成二氧化硫的设备是沸腾炉
D．在受热的情况下浓硫酸也不与铁、铝发生反应
2．某雨水样品刚采集时测得pH为4.8，放在烧杯中经2小时后，再次测得pH为4.0。以下叙述正确的是( )
A．该雨水样品不属于酸雨
B．该雨水样品酸性没有变化
C．该雨水样品pH降低的原因可能是继续吸收空气中的CO2
D．该雨水样品中的pH降低的原因可能是H2SO3逐渐被氧气氧化成H2SO4
3．比较下述实验方案，能判断溶液中一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的事实是( )
A．取少量试样溶液，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成
B．取试样溶液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解
C．取少量试样溶液，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成
D．取少量试样溶液，加入足量盐酸，无沉淀产生，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
4．某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是( )
5.浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图所示。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H2SO4被还原成SO2
6．硫酸能在金星的上层大气中找到。硫酸在金星大气中较高较冷的地面为液体，厚厚的、离星球表面约45～70公里的硫酸云层覆盖整个星球表面。大气不断地释放出酸雨。下列叙述正确的是( )
A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为2H2SO4(浓)＋S eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) 3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
D．把足量铜粉投入到只含2 ml H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4 L
7．下列关于环境问题的说法正确的是（ ）
①燃煤排放的废气中的SO2可形成酸雨 ②可以使用氢氧化钠溶液消除硝酸工业尾气中的氮氧化物 ③含磷合成洗涤剂易被细菌分解，故不会导致水体污染 ④CO2的大量排放会加剧温室效应
A．①②④ B．①②③④
C．①② D．③④
8.
含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．该过程中可得到化工产品H2SO4
B．该工艺流程目的是除去煤燃烧时产生的SO2
C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
9．下列关于鉴别1 ml·L－1的稀硫酸和98%的浓硫酸的叙述正确的是（ ）
A．常温下测定两溶液的导电能力，导电能力强的是浓硫酸
B．常温下可以用铜片鉴别两种溶液
C．铝片不能用于鉴别两种溶液
D．两溶液敞口在空气中放置一段时间后质量明显增大的是浓硫酸
10．将一定量的锌与100 mL 18.5 ml·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 16.8 L（标准状况）。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中H＋的物质的量浓度为1 ml·L－1。则下列叙述错误的是（ ）
A．气体A为SO2和H2的混合物
B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C．反应中共消耗锌95.5 g
D．反应中共转移电子1.5 ml
[等级突破]
11．某学生用如图所示装置做浓硫酸和蔗糖反应的实验。下列有关实验操作或叙述错误的是（ ）
A．打开A中分液漏斗的活塞，加入浓硫酸，充分反应后烧瓶内出现黑色膨化固体
B．品红溶液红色褪去，证明有SO2气体生成
C．检验A中产生的气体中含有水蒸气，应将E接在A和B之间
D．D中溶液变浑浊，即可证明反应产生了CO2
12．（双选）CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想
B．加Y加热过程中，Y被氧化
C．CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D．将CuSO4溶液蒸干，可制得胆矾晶体
13．利用如图所示装置进行下列实验，能得到相应实验结论的是（ ）
14.用25 mL 18.4 ml·L－1的浓硫酸与铜共热一段时间后，冷却，过滤除去多余的铜，将滤液稀释到100 mL，所得溶液中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 浓度为3 ml·L－1，则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为（ ）
A．0.5 ml·L－1 B．1.6 ml·L－1
C．1.8 ml·L－1 D．3 ml·L－1
15．某兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如图所示的装置验证所产生的气体成分。
（1）填写装置的作用：B ，C ，G 。
（2）证明有SO2生成的现象是 。
（3）可以证明所产生的气体中含有H2的买验现象是：E中 ，F中 。如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断气体中有H2？ （填“能”或“不能”），原因是 。
（4）反应后A装置中的溶液中含有Fe3＋和Fe2＋，检验其中的Fe2＋的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）若将铁丝换成铜丝，反应后没有出现蓝色溶液，而出现了大量白色固体，原因是 ；要证明有CuSO4生成，待试管冷却后， 。写出铜与浓硫酸反应的方程式： 。
16．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已除去表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。
（2）另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要检验溶液X中是否含有Fe2＋，应选用 （填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。
（3）装置B中试剂的作用是 。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是 （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于 （填序号）。
a．A之前 b．A、B间
c．B、C间 d．C、D间
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是 。
课时作业19 硫酸、酸雨及其防治
1．解析：稀硫酸中的氢元素能体现氧化性，A不正确；浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，B不正确；接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石，它们与氧气反应生成二氧化硫的设备是沸腾炉，C正确；在加热的条件下浓硫酸和铁、铝等能发生氧化还原反应，D不正确。
答案：C
2．解析：题中雨水的pH小于5.6，属于酸雨，A项错误；溶液的pH越小，酸性越强，故某雨水样品刚采集时测得pH为4.8，放在烧杯中经2小时后，再次测得pH为4.0，雨水样品酸性逐渐增强，B项错误；可能是雨水样品中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4，导致雨水的酸性增强，而不应该是继续吸收空气中的CO2导致，C项错误，D项正确。
答案：D
3．解析：加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成时，原溶液可能含有Ag＋或SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，A项错误；加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不溶解，原溶液中可能含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 或SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) (BaSO3能被HNO3氧化成BaSO4)，也可能含有Ag＋，B项错误；加入Ba(NO3)2溶液，能产生白色沉淀，原溶液中可能含有CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 等，C项错误；当加入足量的盐酸时，无沉淀生成，加入BaCl2生成了白色沉淀，原溶液一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，D项正确。
答案：D
4．解析：A项中由于分子是在不断运动的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量，能达到实验目的；B项中滤纸接触浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，能达到实验目的；C项中浓硫酸滴到小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内气压增大，U形管内液面出现左低右高的现象，能达到实验目的；D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性，不能达到实验目的。
答案：D
5．解析：①中生成的红棕色气体是溴蒸气，②中白雾是氯化氢遇水蒸气所致，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气，所以还原性Br－ >Cl－，故A正确；③中生成二氧化硫气体，是非氧化还原反应，所以不能比较Br2、SO2的氧化性，故B错误；白雾说明氯化氢易挥发，故C错误；③中的化学反应不是氧化还原反应，而是强酸制弱酸，故D错误。
答案：A
6．解析：浓硫酸不能干燥氨气等气体，故A错误；浓硫酸与单质硫反应的方程式为2H2SO4(浓)＋S eq \(=====,\s\up7(△)) 3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸中的硫化合价降低，只表现强氧化性，故B错误；常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化，故C正确；把足量铜粉投入到只含2 ml H2SO4的浓硫酸中，2H2SO4(浓)＋Cu eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，浓硫酸逐渐变稀，稀硫酸不与铜反应，因此2 ml H2SO4与足量铜反应得到气体物质的量小于1 ml，即气体体积在标准状况下小于22.4 L，故D错误。
答案：C
7．解析：煤燃烧排放的废气中含有SO2，它遇水后可形成酸雨，①正确；硝酸工业尾气中的氮氧化物能溶于NaOH溶液，利用NaOH溶液可消除氮氧化物尾气，防止污染空气，②正确；磷元素是植物的营养元素，浓度过大会造成浮游植物的疯长，使水体缺氧，动植物大量死亡，导致水体污染，③错误；CO2是一种温室气体，大量排放CO2将导致温室效应加剧，④正确。
答案：A
8．解析：根据工艺流程图可知，该过程中Fe2（SO4）3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，反应的化学方程式为Fe2（ SO4）3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D正确；根据A中分析可知该工艺流程目的是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。
答案：C
9．解析：稀硫酸中硫酸完全电离，浓硫酸中硫酸几乎没有电离，稀硫酸中离子浓度较大，因此常温下测定两溶液的导电能力，导电能力强的是稀硫酸，A错误；常温下铜与稀硫酸和浓硫酸混合都没有明显现象，不能用铜片鉴别两种溶液，B错误；铝片与稀硫酸反应能够产生气泡，与浓硫酸混合无明显现象，可以鉴别两种溶液，C错误；浓硫酸具有吸水性，两溶液敞口在空气中放置一段时间后质量明显增大的是浓硫酸，D正确。
答案：D
10．解析：浓硫酸与Zn反应，最初产生SO2，当H2SO4浓度降低到一定程度后产生H2，A项正确；反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4（浓）===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。根据题意，反应后剩余的H＋的物质的量为1 ml，则剩余H2SO4 0.5 ml，消耗的H2SO4是1.85 ml－0.5 ml＝1.35 ml，生成的气体的物质的量是0.75 ml。根据题意可列下列方程组：
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(n（H2）＋n（SO2）＝0.75 ml,n（H2）＋2n（SO2）＝1.35 ml))
解得n（SO2）＝0.6 ml，n（H2）＝0.15 ml，B项正确；m（Zn）＝0.75 ml×65 g·ml－1＝48.75 g，C项错误；转移电子0.75 ml×2＝1.5 ml，D项正确。
答案：C
11．解析：浓硫酸有脱水性，向盛有蔗糖的烧瓶中加入浓硫酸，蔗糖脱水炭化并放出大量的热，浓硫酸具有强氧化性，与C反应生成H2O、CO2和SO2，使黑色固体膨化，故A正确；反应体系中只有SO2可以使品红溶液褪色，故B正确；因为B、C、D中盛放的都是水溶液，所以检验水蒸气时，应将E接在A和B之间，故C正确；C中的酸性KMnO4溶液可以除去SO2，只有酸性KMnO4溶液不褪色，D中溶液变浑浊，才能证明反应产生了CO2，故D错误。
答案：D
12．解析：相对于途径①，铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体而污染空气，途径②的优点是制取等质量胆矾需要的硫酸少，且途径②无污染性气体产生，更好地体现了绿色化学思想，A项正确；由Cu（OH）2转化为Cu2O，铜元素化合价降低，被还原，则Y具有还原性，被氧化，故B正确；硫酸铜分解生成Cu2O、O2、SO3及SO2，根据2CuSO4===Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑可知，X可能是O2、SO2和SO3的混合气体，若只是二氧化硫和三氧化硫，铜元素、硫元素化合价只有降低，无元素化合价升高，故C错误；将CuSO4溶液蒸干，会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，故D错误。
答案：AB
13．解析：SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，A项错误；在常温下，Cu和浓硫酸不发生反应，B项错误；盐酸的酸性比碳酸强，根据强酸制弱酸的原理可知，CO2不与CaCl2反应，C项正确；溴水褪色说明产生了SO2，证明了浓硫酸的强氧化性，D项错误。
答案：C
14．解析：反应前n（H2SO4）＝0.025 L×18.4 ml·L－1＝0.46 ml，n（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝0.46 ml，反应后n（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝3 ml·L－1×0.1 L＝0.3 ml，则减少的n（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝0.46 ml－0.3 ml＝0.16 ml，所以生成二氧化硫为0.16 ml，由Cu＋2H2SO4（浓） eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋2H2O＋SO2↑，可知n（CuSO4）＝0.16 ml，则c（CuSO4）＝ eq \f(0.16 ml,0.1 L) ＝1.6 ml·L－1。
答案：B
15．解析：（1）熄灭A装置中酒精灯时，试管中气体冷却，压强减小，C装置中溶液易进入A中试管产生倒吸现象，所以B装置的作用是防止发生倒吸；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二氧化硫能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使其褪色，所以酸性高锰酸钾溶液的作用是验证有SO2生成，同时除去SO2；空气中含有水蒸气，如果没有G装置，水蒸气进入F装置干扰H2的检验，所以G的作用是防止空气中的H2O进入F。（2）二氧化硫有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二氧化硫与足量酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液颜色变浅。（3）生成的气体经洗气和干燥后剩余的气体是氢气，氢气有还原性能和氧化铜在加热条件下发生置换反应生成铜单质和水，生成的水遇无水硫酸铜时白色固体变蓝色，所以证明含有氢气的现象是E中黑色的氧化铜变成红色，F中白色粉末变成蓝色；制取的气体中含有水蒸气，如果去掉D装置，会干扰H2的检验。（4） Fe2＋具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故检验Fe2＋的方法是：取少量溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，证明溶液中含有Fe2＋。（5）因为浓硫酸中的水很少，浓硫酸有吸水性，所以反应后生成的硫酸铜大多以白色固体的形式存在；要证明有CuSO4生成，待试管冷却后，将浓硫酸倒出，在固体中加水，看溶液是否变蓝色；铜与浓硫酸反应的方程式为Cu＋2H2SO4（浓） eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
答案：（1）防止倒吸 验证有SO2生成，同时除去SO2 防止空气中的H2O进入F （2）C中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅 （3）黑色固体变成红色 白色粉末变成蓝色 不能 混合气体中可能含H2O，会干扰H2的检验 （4）取少量溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫红色褪去，证明有Fe2＋ （5）浓硫酸中的水很少，浓硫酸有吸水性 将浓硫酸倒出，在固体中加水，看溶液是否变蓝色 Cu＋2H2SO4（浓） eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
16．解析：（1）铁钉放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钝化，铁钉表面形成一层氧化膜。
（2）①溶液中原来已经含有Fe3＋，用KSCN溶液和氯水无法检验溶液中是否含有Fe2＋；Fe3＋与铁粉反应生成Fe2＋，无法检验溶液中是否含有Fe2＋；加入浓氨水有红褐色氢氧化铁沉淀生成，受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨是否有Fe（OH）2生成，故无法检验溶液中是否含有Fe2＋；Fe2＋能使酸性KMnO4溶液褪色，能用酸性KMnO4溶液检验其中的Fe2＋，故选d。②混合气体的物质的量为 eq \f(0.336 L,22.4 L·ml－1) ＝0.015 ml; SO2通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，根据原子守恒可得：
SO2 ～ BaSO4
1 ml 233 g
n（SO2） 2.33 g
所以n（SO2）＝0.01 ml，V（SO2）＝0.01 ml×22.4 L·ml－1＝0.224 L，故二氧化硫的体积分数为 eq \f(0.224 L,0.336 L) ×100%≈66.7%。
（3）装置A除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以装置B可以检验二氧化硫是否除尽。
（4）在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应的化学方程式为C＋2H2SO4（浓） eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。（5）Q为CO2，CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊，要确认产物中含有CO2，要先除去SO2，所以应把盛有澄清石灰水的试剂瓶放在B、C间，故选c。
（6）氢气还原氧化铜会生成红色的铜和水蒸气，水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色，气体Y中含有H2的实验现象为D中固体由黑色变成红色和E中固体由白色变成蓝色。
答案：（1）铁钉表面被钝化 （2）①d ②66.7% （3）检验SO2是否除尽 （4）C＋2H2SO4（浓） eq \(=====,\s\up7(△)) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O （5）c （6）D中固体由黑色变成红色和E中固体由白色变成蓝色
A
B
C
D
实验
目的
吸水性
脱水性
稀释放热
强氧化性
实验
装置
选
项
①
②
③
实验结论
A
浓硫酸
Na2SO3
KMnO4
溶液褪色
SO2
有漂白性
B
浓硫酸
Cu
品红溶液
SO2具有
漂白性
C
稀硫酸
碳酸钠
CaCl2溶液
无明显变化
CO2不与
CaCl2反应
D
浓硫酸
蔗糖
溴水褪色
浓硫酸具
有脱水性、
吸水性