必修第二册 5.1 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验 同步练习题(含解析)

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5.1 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验 同步练习题
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）
1． 下列关于浓硫酸和稀硫酸的说法中正确的是(　　)
A．浓硫酸、稀硫酸中的酸都难挥发
B．浓硫酸、稀硫酸都能氧化金属锌，反应的化学方程式相同
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
2． 下列关于H2SO4性质的描述，不正确的是(　　)
A．浓H2SO4有强氧化性，稀H2SO4没有氧化性
B．浓H2SO4和Al在加热条件下也可发生反应
C．H2SO4是一种难挥发的强酸
D．浓H2SO4有脱水性，可使蔗糖炭化
3． 下列四种溶液中一定存在SO42-的是(　　)
A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不溶解
C．向丙溶液中加入稀盐酸使之酸化后无现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生
D．向丁溶液中加入稀硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生
4． 如图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U形细玻璃管内放有少量水(已染成红色)。如沿小试管壁小心地慢慢注入3 mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到的液面现象是(　　)
A．左高右低
B．左低右高
C．左右一样高
D．来回振动
5． 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：S＋2H2SO4(浓) 3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C．把足量铜粉投入到只含H2SO4 2 mol的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下为22.4 L
D．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
6． 在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出下列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
7． 浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是(　　)
①炽热的木炭　②H2S气体　③Cu　④FeO　⑤NH3　⑥蔗糖　⑦CuSO4·5H2O　⑧铁、铝
A．③④ B．①②⑤⑧
C．①②③④⑦ D．⑥⑦
8． 下列有关浓H2SO4的叙述中，正确的是(　　)
A．浓H2SO4与铜片共热的反应中，浓H2SO4既表现出强氧化性，又表现出酸性
B．浓H2SO4与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2
C．常温下，铁或铝不与浓H2SO4反应，所以可用铁或铝制的容器贮存浓H2SO4
D．浓H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓H2SO4与FeS反应制取H2S气体
9． 浓硫酸和2 mol·L 1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线变化的原因是(　　)
A．a升华、b冷凝 B．a挥发、b吸水
C．a蒸发、b潮解 D．a冷凝、b吸水
10．向蔗糖固体中滴加浓硫酸,观察到蔗糖变黑,体积膨胀,放出气体等现象,下列叙述错误的是(　　)
A．上述过程中温度升高
B．体积膨胀的主要原因是固体碳受热膨胀所致
C．蔗糖生成碳,再生成二氧化碳
D．放出的气体用NaOH溶液吸收,可能得到5种盐
11．将浓H2SO4溶液滴入浓盐酸中，盛浓盐酸的试剂瓶口会出现酸雾。对此解释合理的是(　　)
A．浓H2SO4具有脱水性
B．浓H2SO4是高沸点酸
C．HCl气体溶解度很小
D．浓H2SO4溶于水放出大量的热，降低了HCl的溶解度
12．能够确定一种溶液中一定含SO的实验事实是(　　)
A．取少量试样溶液，先加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
B．取少量试样溶液，加入BaCl2 溶液，有白色沉淀生成后，加稀HNO3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，再加稀HNO3沉淀不消失
D．取少量试样溶液，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，加盐酸，沉淀不溶解
13．某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略),下列说法错误的是(　　)
A．反应后,试管①中出现白色固体,将其放入水中,溶液显蓝色
B．试管②中品红溶液逐渐褪色,对其加热溶液又恢复红色
C．试管④中酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了SO2的漂白性
D．试管⑤可以改为装有碱石灰的干燥管
14．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(　　)
选项 现象 结论
A Ⅰ中注入浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色 体现了浓硫酸的吸水性
B Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性
C Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 说明反应产物中有H2O
D Ⅲ中溶液颜色变浅,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生
15．如图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(　　)
A．该硫酸可以用来干燥硫化氢气体
B．1 mol Zn与足量的该硫酸反应能产生2 g H2
C．配制200 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸50 mL
D．若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应立即用NaOH溶液冲洗
二、填空题（本题包括3个小题，共40分）
16．(12分 )用过量的锌与一定量的浓硫酸反应，在反应过程中，除生成SO2气体外，还会有H2生成。
(1)产生H2的原因是________________________________。
(2)如何检验反应过程中生成了SO2和H2 ________________________________。
(3)经完全反应后，测定产生的混合气体在标准状况下为22.4 L，则反应消耗锌的质量是______________。
17．(14分)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)。
请回答：
(1)写出铜丝与浓硫酸反应的化学反应方程式： 。
(2)反应后试管Ⅱ与Ⅳ中溶液均褪色，分别体现了SO2的________性和________性。
(3)实验过程中，试管Ⅲ中没有明显变化，取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，该浑浊物的化学成分是(填化学式)__________。
(4)试管Ⅴ中NaOH的作用是______________。
(5)取下试管Ⅱ,将无色溶液加热,恢复红色。解释“无色→红色”的原因
____________________。
18．(14分)用如图所示各装置设计一个实验,验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物。
(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：A接G，H接C，D接________，________接C，D接B；
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2
乙中 ，第二次使用的丙中__________________；
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 ；
(4)写出甲中反应的化学方程式 。
(5)硫酸有很多的性质,将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的横线上：
A．脱水性　 　B．酸性　　 C．强氧化性　　 D．吸水性
Ⅰ．在化学实验中，浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂。________。
Ⅱ．Na2CO3与H2SO4反应，可生成Na2SO4和CO2。________。
Ⅲ．向滤纸上滴加浓H2SO4，滤纸变黑。________。
Ⅳ．在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象。______________。
1．答案：A
解析：浓硫酸、稀硫酸都能与锌反应,但生成的产物不同,B项错误;稀硫酸在加热时不与铜反应,C项错误;常温下浓硫酸能使铁钝化而不能继续反应,稀硫酸能与铁反应,D项错误。
2．答案：A
解析：浓H2SO4具有强氧化性，主要因为H2SO4分子中＋6价的硫处于最高价态，参加反应时只能得电子被还原，作氧化剂。稀H2SO4中有大量的水，＋6价硫失去了氧化性，溶液中的H＋得电子生成H2，H＋表现氧化性，但氧化性没有浓H2SO4的氧化性强。
3．答案：C
解析：甲溶液中还可能存在SO、CO或Ag＋等，不一定存在SO；乙溶液中还可能存在Ag＋，不一定存在SO；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在SO或HSO，会被氧化成SO，不一定存在SO。
4．答案：B
解析：浓硫酸溶于水时,放出大量的热,使被封闭气体的体积膨胀,从而使U形管左侧液面下降,右侧液面上升。
5．答案：A
解析：浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al遇浓硫酸发生钝化，浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性；浓硫酸使蔗糖炭化，表现的是浓硫酸的脱水性；浓硫酸与CuSO4·5H2O反应，表现的是浓硫酸的吸水性。
6．答案：A
解析：①置于空气中的浓硫酸因吸收空气中的水蒸气而放热，故通过温度计的读数可以验证；②放置一段时间后，部分胆矾晶体表面会因失去结晶水而出现变白现象；③放置一段时间后饱和KNO3溶液会因失去部分水而析出晶体；④会因浓硫酸吸收烧瓶中的水蒸气而使其压强变小，试管中的水会在导管中形成一段水柱。
7．答案：A
解析：浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al遇浓硫酸发生钝化，浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性；浓硫酸使蔗糖炭化，表现的是浓硫酸的脱水性；浓硫酸与CuSO4·5H2O反应，表现的是浓硫酸的吸水性。
8．答案：A
解析：浓H2SO4与Cu片共热，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O，由反应式可知，若2 mol H2SO4参加反应，其中1 mol H2SO4作氧化剂被还原为SO2，另外1 mol H2SO4起酸的作用，故A项正确；在浓硫酸中存在的是H2SO4分子，其分子中＋6价的硫易得到电子。H2SO4把金属氧化的同时本身被还原为硫的低价化合物SO2，即使遇到活泼金属如Zn、Fe等也是如此，故B项错误；常温下铁或铝不是不与浓H2SO4反应，而是反应的结果是铁、铝表面形成一薄层致密的氧化物保护膜，从而阻止了内部金属继续与浓H2SO4反应，故C项错误；浓H2SO4有强氧化性，H2S有强还原性，前者能把后者氧化，因此，得不到H2S气体，故D项错误。
9．答案：B
解析：本题考查学生对浓、稀硫酸在吸水与其中水分挥发的差异。在两种溶液中都存在吸水和水分挥发两个过程，只不过在浓硫酸中以吸收水分为主，溶液质量增加；而2 mol·L 1稀硫酸中以水分挥发为主，质量减小。
10．答案：B
解析：浓硫酸具有脱水性和强氧化性,向蔗糖固体中滴加浓硫酸,体积膨胀,放出气体,发生氧化反应,该反应为放热反应,A正确;向蔗糖固体中滴加浓硫酸,观察到蔗糖变黑,是因为浓硫酸具有脱水性,体积膨胀,放出气体,是因为浓硫酸具有强氧化性,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O,生成二氧化碳和二氧化硫气体,B错误、C正确;二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠、碳酸氢钠,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠、亚硫酸氢钠,若生成的二氧化硫在反应过程中被氧气氧化,则还可能生成硫酸钠,所以可能得到5种盐,D正确。
11．答案：D
解析：浓H2SO4有吸水性，溶于水放出大量的热；浓盐酸有挥发性，这是实验室快速制取HCl气体的一种简单方法。
12．答案：A
解析：若溶液中含SO，也可出现B、C、D选项叙述的现象，因为稀HNO3氧化SO成SO。只有A选项正确。
13．答案：C
解析：反应后试管①中的白色固体为硫酸铜,将其放入水中溶解形成硫酸铜溶液,溶液呈蓝色,故A正确;二氧化硫能够漂白品红溶液,二氧化硫的漂白不稳定,加热后又恢复红色,故B正确;试管④中酸性KMnO4溶液褪色,二者发生氧化还原反应,证明SO2具有还原性,故C错误;试管⑤用于吸收二氧化硫,防止污染环境,可以改为装有碱石灰的干燥管,故D正确。
14．答案：D
解析：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。
15．答案：C
解析：该试剂瓶中所盛试剂为浓硫酸。浓硫酸有强氧化性,不能干燥还原性的硫化氢气体,A项错误;浓硫酸与金属反应时还原产物为二氧化硫,不生成氢气,B项错误;c(浓H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1,V(浓) ==0.05 L=50 mL,C选项正确。浓硫酸和氢氧化钠都具有强烈的腐蚀性,D项错误。
16．答案：(1)随着反应的进行，硫酸的浓度降低，发生反应Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，故有H2生成
(2)将气体依次通入装有品红溶液、NaOH溶液的洗气瓶中，品红褪色说明生成了SO2，然后点燃，可燃并产生淡蓝色火焰，说明有H2生成
(3)65 g
解析：(1)过量的Zn与一定量的浓硫酸反应，随反应的进行硫酸的浓度降低，发生反应Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑。(2)SO2可用品红检验，H2可用燃烧法检验，为防止SO2污染空气可在点燃前用碱液吸收。(3)从反应方程式(或电子转移)可知n(Zn)：n(气体)＝1∶1，故消耗n(Zn)＝n(气体)＝1 mol，所以m(Zn)＝1 mol×65 g·mol－1＝65 g。
17．答案：(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)漂白　还原　 (3)BaSO4
(4)尾气处理,防止SO2污染空气
(5)SO2遇品红生成不稳定无色物质,受热分解释放出SO2
解析：(1)铜与浓硫酸在加热条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水,化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)反应后试管Ⅱ品红褪色体现二氧化硫的漂白性,Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色体现二氧化硫的还原性,所以分别体现了SO2的漂白性和还原性。(3)取下试管Ⅲ并不断振荡,亚硫酸可被氧化生成硫酸,试管中出现浑浊,是因为生成了BaSO4。(4)试管Ⅴ中NaOH的作用是尾气处理,防止SO2污染空气。(5)SO2遇品红生成不稳定无色物质,受热分解释放出SO2,溶液恢复红色出现“无色→红色”的现象。
18．答案：(1)F　E　 (2)出现白色沉淀　品红未褪色　 (3)吸收SO2
(4)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)Ⅰ.D　Ⅱ.B　Ⅲ.A　Ⅳ.C
解析：(1)根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件,固液加热下反应,选择发生装置,酸性高锰酸钾可氧化二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,可通过二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊确认;(2)乙中为澄清的石灰水,澄清的石灰水和二氧化碳反应变浑浊,二氧化硫具有漂白性,二氧化硫能使品红褪色,丁装置用酸性高锰酸钾溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色;(3)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,应先除去二氧化硫,用酸性高锰酸钾溶液除SO2;(4)浓硫酸与木炭发生氧化还原反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;(5)Ⅰ.浓硫酸可与水形成一系列稳定的水合物,故浓硫酸可吸收物质中游离态的水,具有强烈的吸水性,浓硫酸常用作气体干燥剂,浓硫酸有酸性,可与碱性气体反应,所以只能干燥酸性或中性气体。Ⅱ.Na2CO3与H2SO4反应,可生成Na2SO4和CO2,是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,是复分解反应,生成盐和水,体现了硫酸的酸性;Ⅲ.向滤纸上滴加浓H2SO4,滤纸变黑,体现脱水性;Ⅳ.浓硫酸能与铁片反应,使铁片表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了浓硫酸与铁片进一步反应,即产生钝化现象,在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象,体现了浓硫酸的强氧化性。
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