第五章　第一节　第2课时　硫酸和硫酸根离子的检验（含答案）

第2课时　硫酸和硫酸根离子的检验
题组一　硫酸的性质及实验探究
1．硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车，某新工人违反规定，边吸烟边用水冲洗该车，结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是(　　)
A．浓硫酸遇明火爆炸
B．铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
C．浓硫酸遇水发热爆炸
D．稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
2．向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾，下列叙述不属于产生该现象的原因的是(　　)
A．浓硫酸具有脱水性
B．浓硫酸具有吸水性
C．盐酸具有挥发性
D．气体的溶解度随温度升高而降低
3．(2022·天津滨海新区高一期中)我国工业上主要以黄铁矿为原料来生产硫酸，其工艺流程如图：
下列说法错误的是(　　)
A．煅烧黄铁矿发生的反应为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
B．二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物
C．二氧化硫转化为三氧化硫是不可逆反应
D．三氧化硫制硫酸的化学方程式为SO3＋H2O===H2SO4
4．某同学设想用图示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(　　)
选项 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
5.探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是(　　)
A．上下移动装置甲中的铜丝可控制生成SO2的量
B．装置乙可用于收集SO2气体
C．为确认甲中有CuSO4生成，将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色
D．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4·5H2O
6．在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是(　　)
A．①②③④ B．①③④
C．①②④ D．②③④
题组二　SO的检验及应用
7．在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断正确的是(　　)
A．一定含有SO
B．含有SO和Ag＋
C．可能含有SO、Ag＋、SO中的一种或两种
D．可能含有SO或CO
8．(2022·北京101中学高一期末)为精制食盐，需除去粗盐水中的Ca2＋、SO和Mg2＋，下列说法正确的是(　　)
A．①②③依次是加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液
B．取滤液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明SO没有除尽
C．加入稀盐酸初期，溶液中无明显现象，后期则会生成无色气体
D．用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时，应在溶液蒸干后再停止加热
9．下列实验所得结论不正确的是(　　)
实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
装置
现象 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
A.实验Ⅰ中气体是氢气
B．实验Ⅱ中没有发生化学变化
C．实验Ⅲ中气体是二氧化硫
D．浓度、温度会影响实验现象
10．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸生产流程如图：
下列说法不正确的是(　　)
A．含硫物质可以是单质硫，也可以是黄铁矿(FeS2)
B．A到B的反应原理为2SO2＋O22SO3
C．试剂C可以是纯水
D．制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应
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
12．实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是(　　)
A．实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe3＋
B．装置B中酸性KMnO4溶液褪色，装置C中生成淡黄色沉淀，体现了二氧化硫的还原性
C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性
D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸
13．(2022·长沙高一检测)为了验证铁(一定量)与浓硫酸反应产生的气体的成分，某小组利用如图所示装置(可重复使用)进行实验(尾气处理省略)。
请回答下列问题：
(1)常温下，铁遇浓硫酸会钝化，钝化属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)气流从左至右，装置连接顺序为A→______→______→B→______→______→______。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为_______________________________________________
_______________________________________________________________________________，
装置F的作用是_______________________________________________________________。
(4)已知浓硫酸已全部加入圆底烧瓶中。随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，装置B、D共增重48.0 g，则刚产生H2时硫酸的浓度为______________________(反应结束后圆底烧瓶中溶液体积为100 mL)。
14．蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体，会对环境造成污染。某实验小组利用如图装置对该实验进行改进(夹持装置略)。回答下列问题：
注：硬质玻璃管①、②、③处分别为滴有Na2S溶液、品红溶液、酸性KMnO4溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。
(1)图中盛装浓硫酸的仪器名称为__________________________________________________。
(2)实验开始后先关闭弹簧夹K，硬质玻璃管中①号滤纸变黄，②号和③号滤纸均褪色，a处气球变大。硬质玻璃管中的实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是SO2，①、②、③处发生的变化分别说明SO2具有________、________和________(填SO2表现出的性质)。
(3)打开弹簧夹K，a处气球变小，b处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊。为证明有CO2生成，可以在④号位置的滤纸处滴加__________溶液，该试剂的作用是__________________________________________________。
第2课时　硫酸和硫酸根离子的检验
1．D　2.A　3.C
4．D　[A项中由于分子是在不断运动着的，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项中滤纸片接触浓硫酸后，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压强增大，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。]
5．B
6．A　[浓硫酸吸水，稀释放热，温度计示数升高，能够证明浓硫酸的吸水性，故①在理论上可行；浓硫酸吸水，使胆矾晶体失去结晶水，变为白色的无水硫酸铜粉末，能够证明浓硫酸的吸水性，故②在理论上可行；浓硫酸吸水，饱和硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体，能证明浓硫酸的吸水性，故③在理论上可行；浓硫酸吸水，试管中的水减少，能证明浓硫酸具有吸水性，故④在理论上可行。]
7．C
8．C　[碳酸钠主要除掉钙离子和多加入的钡离子，因此Na2CO3要加在BaCl2溶液后面，故A项错误；取滤液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，可能生成了碳酸钡沉淀，不能说明SO没有除尽，故B项错误；加入稀盐酸初期，溶液中无明显现象，主要是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，后期则会生成无色气体，主要是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故C项正确；用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时，应在得到大量晶体后停止加热，利用余热蒸干，故D项错误。]
9．B　10.C　11.C
12．B　[二氧化硫与氢硫酸发生氧化还原反应生成单质硫，溶液变浑浊，体现了二氧化硫的氧化性。]
13．(1)化学　(2)B　D　E　C　F　(3)2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　检验C中是否有水生成　(4)3.4 mol·L－1
解析　(1)常温下，铁遇浓硫酸会钝化，钝化是在铁表面形成一层氧化膜，属于化学变化。(2)先用品红溶液检验二氧化硫，用酸性高锰酸钾溶液除二氧化硫、再用品红验证二氧化硫是否除尽，用浓硫酸干燥气体、通入灼热氧化铜、用无水硫酸铜检验是否有水生成，若氧化铜变红、无水硫酸铜变蓝，说明有氢气生成；气流从左至右，装置连接顺序为A→B→D→B→E→C→F。(3)装置D中二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化为SO，发生反应的离子方程式为2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋。(4)装置B、D共增重48.0 g，说明反应生成48 g SO2，开始产生H2前的总反应为2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O，反应消耗硫酸的物质的量为×2＝1.5 mol，则刚产生H2时硫酸的浓度为＝3.4 mol·L－1。
14．(1)分液漏斗　(2)氧化性　漂白性　还原性　(3)品红　检验混合气体中SO2是否完全除尽