2023-2024学年人教版必修第二册 5-1-2 硫酸 硫酸根离子的检验 作业

课时作业(二)A组——夯实基础·轻松学考1．在常温下，下列物质中能用铝槽车盛装的是()A．浓盐酸 B．浓硫酸C．稀硫酸 D．稀硝酸答案B解析常温下，Fe、Al在浓硫酸中发生钝化，利用此原理可用铝槽车装运浓硫酸。2．向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾，下列关于原因的分析正确的是()①浓硫酸具有脱水性 ②浓硫酸具有吸水性③浓硫酸具有强氧化性 ④盐酸具有挥发性⑤盐酸具有还原性⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低A．①③⑥ B．②④⑥C．③⑤⑥ D．②③④⑤答案B解析向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生，说明加入的浓硫酸吸水放热，导致溶液温度升高，加快了HCl的挥发，因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性，盐酸具有挥发性，且气态物质的溶解度与温度有关，该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。3．在如图的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象错误的是()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．试纸变红答案D解析浓硫酸有脱水性，石蕊试纸因炭化而变黑。4．下列实验事实说明浓硫酸具有脱水性的是()A．浓硫酸放置在空气中浓度变小B．浓硫酸可以干燥SO2、CO2、H2C．常温下可将浓硫酸盛放在密封的铝制容器中D．浓硫酸可以使蔗糖变黑答案D解析A、B两项说明浓硫酸有吸水性；C项说明浓硫酸有强氧化性；D项中蔗糖是有机物，浓硫酸将其中的H、O元素按原子个数比2∶1脱出，剩下了黑色的碳，说明浓硫酸有脱水性。5．用下图所示实验装置(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SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色答案D解析①(试管)中浓硫酸过量且加热，向其中加水会发生暴沸，危及实验者和他人安全。6．向50mL18mol·L－1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量()A．小于0.45molB．等于0.45molC．在0.45mol和0.90mol之间D．大于0.90mol答案A解析Cu与浓硫酸的反应中，Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，被还原的H2SO4是参加反应的H2SO4的一半，随着反应的进行，硫酸的浓度变小，变成稀硫酸时，反应不能进行，因此50mL18mol·L－1H2SO4溶液中的H2SO4不能全部反应，被还原的H2SO4小于它的一半。7．下列关于硫及其化合物的说法正确的是()A．单质硫易溶于CS2，实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管B．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了其漂白性C．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥HCl、NH3、Cl2等气体D．常温下将铜片插入浓硫酸时无明显现象，说明浓硫酸可使铜钝化答案A解析硫与二硫化碳极性相似，依据相似相溶原理，单质硫易溶于CS2，实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管，A项正确；二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为二氧化硫具有还原性，与其漂白性无关，B项错误；氨气为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，C项错误；铜与浓硫酸常温下不反应，加热才能发生反应，浓硫酸不能使铜钝化，D项错误。8．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化学方程式：S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△))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．把足量铜粉投入到含H2SO42mol的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下为22.4LD．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化答案D解析浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(如NH3)，A项错误；浓硫酸与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性，B项错误；Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐渐降低，当稀到一定程度变为稀硫酸时，反应自行停止，故产生的SO2不足22.4L，C项错误；故D项正确。9．浓硫酸具有如下性质：A.酸性，B.强氧化性，C.难挥发性，D.吸水性，E.脱水性。下列实验或事实主要表现了浓硫酸的什么性质，将适当的序号填入括号中(只填最主要的一项)。(1)浓硫酸可作气体干燥剂。()(2)浓硫酸不能干燥氨气。()(3)棉布上滴上浓硫酸出现破洞。()(4)浓硫酸不能干燥硫化氢。()(5)浓硫酸可以干燥二氧化硫。()(6)浓硫酸可以制取氯化氢气体。()(7)浓硫酸不能制取碘化氢。()(8)铁片投入浓硫酸中不溶解。()(9)热的浓硫酸中投入铜可溶解。()(10)胆矾遇浓硫酸变白色。()答案(1)D(2)A(3)E(4)B(5)D(6)C(7)B(8)B(9)B(10)D解析(1)浓硫酸可作气体干燥剂，因为浓硫酸与水能形成稳定的水合物，具有吸水性。(2)浓硫酸有酸性，氨气是碱性气体，可以被硫酸吸收生成铵盐。反应的化学方程式为2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4。(3)棉布由纤维素组成，浓硫酸能将其氢、氧两元素以2∶1的比例脱出来，只留下炭而变黑，发生炭化，这是浓硫酸有脱水性。(4)硫化氢气体具有还原性，浓硫酸有氧化性，发生氧化还原反应H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2O，故H2S不能用浓硫酸干燥。(5)SO2与浓硫酸之间因为不存在硫的中间价态，不发生氧化还原反应，浓硫酸有吸水性，将SO2干燥。(6)浓硫酸沸点338℃，是高沸点、难挥发性酸，它可制易挥发的氯化氢气体。(7)浓硫酸可将碘化氢中的碘离子氧化成为单质碘，得不到碘化氢气体。(8)常温下，强氧化性的浓硫酸使铁的表面氧化成一层致密的氧化膜而被钝化。(9)铜是不活泼的金属，在加热的条件下，浓硫酸将铜氧化。(10)胆矾与浓硫酸作用：CuSO4·5H2O＋5H2SO4(浓)=5H2SO4·H2O＋CuSO4，现象由蓝色变为白色，属于吸水作用。10．某化学兴趣小组为检验碳和浓硫酸反应生成的产物，设计如图装置，请回答下列问题：乙仪器中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。(2)证明有二氧化碳产生的实验现象是____________________________________________________________________________________________________。(3)F试管中的离子反应方程式为_______________________________________________________________________________________________________。(4)若把B玻璃管移到F试管后连接，是否可行________(填“可行”或“不可行”)，理由是______________________________________________________________________。答案(1)C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(2)通过E品红后不褪色，通过F石灰水变浑浊(3)CO2＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋H2O(4)不可行溶液中发生反应后，逸出的气体携带水蒸气，干扰水的检验解析(1)浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下会和木炭发生氧化还原反应，生成二氧化碳、二氧化硫、水，该反应为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；(2)装置B是检验有水生成的装置，无水硫酸铜变蓝证明生成产物中含有水，气体通过C验证二氧化硫的生成，通过D是除去二氧化硫气体，E是验证二氧化硫气体是否除净，便于利用F装置检验二氧化碳气体的存在，要求气体通过E品红后不褪色，通过F石灰水变浑浊，才能证明气体中含有二氧化碳气体；(3)F装置是二氧化碳气体与氢氧化钙反应生成难溶的碳酸钙沉淀的反应，离子方程式为CO2＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋H2O；(4)把B玻璃管移到F试管后，在溶液中发生反应后，逸出的气体携带水蒸气，不能验证乙中反应产物有水。B组——提升能力·直击等级11．已知硝酸能将＋4价的硫氧化为＋6价。有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SO42－，你认为合理的是()A．试液eq\o(→,\s\up10(BaCl2溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(足量盐酸))沉淀不溶解B．试液eq\o(→,\s\up10(足量盐酸))无沉淀eq\o(→,\s\up10(BaCl2溶液))白色沉淀C．试液eq\o(→,\s\up10(足量稀硝酸))无沉淀eq\o(→,\s\up10(Ba（NO3）2溶液))白色沉淀D．试液eq\o(→,\s\up10(Ba（NO3）2溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up10(稀硝酸))沉淀不溶解答案B解析A项中白色沉淀可能为AgCl；B项中加盐酸无沉淀，确认无Ag＋，同时也排除了CO32－、SO32－等的干扰，加入BaCl2溶液后白色沉淀只能为BaSO4；C项中加稀硝酸后，若有SO32－或HSO3－则可被氧化为SO42－；D项中若白色沉淀为BaSO3，加入稀硝酸，沉淀被氧化为BaSO4，也不溶解。12．(多选)用可溶性钡盐检验SO42－的存在时，先在待测溶液中加入盐酸，其作用是()A．排除SO42－以外的其他弱酸根阴离子的干扰B．排除Ag＋的干扰C．只是为了排除CO32－的影响D．形成较多的白色沉淀答案AB解析用可溶性钡盐检验SO42－的存在时，先在待测溶液中加入盐酸，无现象，可以排除SO42－以外的其他弱酸根阴离子及Ag＋的干扰，再用可溶性钡盐检验SO42－的存在。13．(多选)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料，在蒸馏釜中煅烧，反应的化学方程式为2FeSO4·7H2Oeq\o(=,\s\up10(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸，用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验，并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)，其中b为干燥的试管。下列关于该反应说法正确的是()A．若将反应后的三种气体通入BaCl2溶液中，产生的沉淀为BaSO3、BaSO4B．b中产物用紫色石蕊溶液即可检验出其中H＋C．为检验反应的另一种生成物，试管c中应加入的试剂为NaOH溶液D．b中所得到的硫酸的质量分数为29.5%答案BD解析若将反应后的三种气体通入BaCl2溶液中，产生的沉淀为BaSO4，二氧化硫不能和氯化钡反应，A项错误；b中产物用紫色石蕊溶液能检验出氢离子的存在，B项正确；氢氧化钠只能吸收二氧化硫无现象判断，应用品红溶液检验，C项错误；化学反应中生成1molSO3，14molH2O，发生SO3＋H2O=H2SO4，反应后溶液中含13molH2O和1molH2SO4，溶质质量分数＝eq\f(1mol×98g·mol－1,1mol×98g·mol－1＋13mol×18g·mol－1)×100%≈29.5%，D项正确。14．某学生用浓硫酸配制稀硫酸，当其他操作均正确，而分别出现以下操作时，请指出所配溶液浓度是偏高、偏低、无影响。(1)用量筒取8.5mL的浓硫酸时，俯视刻度线：____________。(2)配制完成后，将所配试液移入试剂瓶时，不慎洒出一些溶液：________。(3)把烧杯里的溶液移入容量瓶时，没有将洗涤烧杯的洗涤液移入容量瓶中：________。(4)把浓硫酸由量筒倒入烧杯时，没有洗涤量筒：______________。答案(1)偏低(2)无影响(3)偏低(4)无影响解析(1)用量筒取8.5mL的浓硫酸时，俯视刻度线，量取浓硫酸偏少，n偏小，则所配溶液的浓度偏低；(2)配制完成后，将所配试液移入试剂瓶时，不慎洒出一些溶液，对溶液浓度无影响；(3)把烧杯里的溶液移入容量瓶时，没有将洗涤烧杯的洗涤液移入容量瓶中，n偏小，则所配溶液的浓度偏低；(4)把浓硫酸由量筒倒入烧杯时，量筒不需要洗涤，对溶液浓度无影响。15．实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。(1)铜跟浓硫酸反应的方程式是______________________________。该反应中体现浓硫酸_______________________________________。(2)根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成？________________________________________________________________________。根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有硫酸铜生成？________________________________________________________________________。(3)你在实验室中进行这个实验时，除了(2)小题中指到的实验现象外，还可以观察到许多其他的实验现象，请写出两种：________________、________________。(4)装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液，写出棉花中可能发生反应的化学方程式：_____________________________________________。(5)在试管乙中如果装的是品红溶液，还可以用______________、______________(填写至少两种褪色原理不同的物质名称)使其褪色。答案(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O酸性和强氧化性(2)石蕊溶液变红或品红溶液褪色溶液变蓝色(3)试管甲中铜片逐渐变小试管乙中有气泡冒出(4)SO2＋Na2CO3=Na2SO3＋CO2(5)活性炭氯水(或臭氧等)解析(1)铜和浓硫酸反应的方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此时浓硫酸既表现酸性又表现强氧化性。(2)可根据试管乙中石蕊溶液变红或品红溶液褪色来确定SO2的生成；将反应后试管A中溶液稀释得蓝色溶液，说明有CuSO4生成。(3)还可看到，试管甲中铜片逐渐变小，溶液变黑，试管乙中有气泡冒出等现象。(4)SO2和饱和Na2CO3溶液的反应方程式为SO2＋Na2CO3=Na2SO3＋CO2。(5)漂白性的物质还有吸附性的活性炭，强氧化性的氯水、Na2O2、臭氧等。16．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。请回答下列问题：装置A中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________。(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是________，其作用是________________________________________。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现