第一节　硫及其化合物 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验--2026人教版高中化学必修第二册章节练

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2026人教版高中化学必修第二册
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
基础过关练
题组一　硫酸的工业制备
1.(2025四川成都石室中学月考)一种以黄铁矿(主要成分是FeS2,杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程如下:
下列说法不正确的是(　　)
A.将黄铁矿粉碎的目的是加快反应的进行,提高原料利用率
B.黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为4FeS2+11O2 2Fe3O4+8SO2
C.“吸收”时若用水吸收三氧化硫会有酸雾产生
D.三氧化硫制硫酸的化学方程式为SO3+H2O H2SO4
2.(2024河北石家庄二中月考)工业上利用黄铁矿制硫酸涉及的三个装置如图,下列有关说法错误的是(　　)
A.沸腾炉的进料口a通空气,进料口b加黄铁矿
B.接触室中的反应主要为2SO2+O2 2SO3
C.常温下,铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应,但最终铁粒仍有剩余
D.沸腾炉中产生的矿渣经过处理可以作为炼铁的原料
题组二　浓硫酸的吸水性、脱水性
3.(2025河南濮阳一中月考)在实验探究课上,同学们积极思考,设计出如图所示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.①②③
C.①③④　　　　　 　　D.②③④
4.(2025北京昌平期末)下列关于浓硫酸性质的描述中,不正确的是(　　)
A.密度大于水,稀释时应将水缓慢倒入浓硫酸中
B.具有脱水性,可使蔗糖变黑
C.能与木炭反应,产生刺激性气味的气体
D.具有吸水性,可用于干燥氯气
5.(2025重庆部分重点中学联考)硫酸和盐酸是工农业生产中重要的两种酸。下列有关说法正确的是(　　)
①蘸有浓硫酸的木棒会变黑;②打开盛有浓盐酸的试剂瓶可观察到白雾,说明分子在不断运动;③将两瓶浓溶液敞口放在空气中,溶液质量都减小
A.②③　B.①②　C.①②③　D.①③
题组三　浓硫酸的强氧化性
6.(2025河北衡水二中月考)下列与硫酸有关的叙述正确的是(　　)
A.浓硫酸可用作干燥剂,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.浓硫酸与单质碳的反应中,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、铝等容器盛装浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝等钝化
D.将足量铜粉投入含2 mol H2SO4的热的浓硫酸中,在标准状况下得到气体的体积为22.4 L
7.(2024山东青岛第五十八中学月考)研究铜和铁分别与浓硫酸的反应,实验如下:
实验① 实验②
铜丝表面无明显现象,铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象 铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色
下列说法正确的是(　　)
A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸
B.实验②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等
C.依据实验②,可推断出铜和铁分别与浓硫酸反应均可生成SO2
D.实验①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应过程进行的快慢
题组四　常见的硫酸盐
8.硫酸盐在我们生活中有很多应用,下列说法不正确的是(　　)
A.芒硝的化学式为Na2SO4·10H2O
B.重晶石的主要成分为BaCO3,可作医疗上的“钡餐”
C.“波尔多液”是一种常见的农药,由胆矾和石灰乳混合制得
D.石膏(CaSO4·2H2O)受热形成熟石膏(2CaSO4·H2O)
9.(2025浙江杭州月考)《本草纲目》中记载的玄明粉亦称白龙粉,其主要成分为硫酸钠。下列说法错误的是(　　)
A.硫酸钠为硫酸盐
B.硫酸钠在工业上可以通过钠与硫酸铜溶液反应得到
C.将一份固体粉末溶于水,加入足量盐酸,再加入BaCl2溶液,可检验其中是否含有S
D.硫酸钠中阴、阳离子数目之比为1∶2
题组五　S的检验与粗盐的提纯
10.(2025辽宁重点中学期中联考)取少量试样,进行下列实验,能判断试样中一定含有S的操作是(　　)
A.滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
B.滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
C.滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解
D.加入盐酸酸化,无明显现象,加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
11.(2024北京大兴一中月考)以下是某种粗盐(含Na+、Cl-、S、Ca2+、Mg2+)精制成NaCl溶液的部分流程。下列说法不正确的是(　　)
A.①中的除杂试剂可以是BaCl2溶液
B.②中加入过量Na2CO3溶液后,只有Ca2+被除去
C.③中加入过量NaOH溶液后过滤,还需向过滤后的滤液中加适量稀盐酸
D.杂质离子的去除顺序还可以是③①②
能力提升练
题组一　浓硫酸的性质
1.(2025广东东莞联考)下列实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是(　　)
实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑、膨胀 浓硫酸有吸水性
B 向某溶液中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中一定含有S
C 将浓硫酸和铜加热,冷却后用水稀释 产生有刺激性气味的气体,稀释后溶液呈蓝色 浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D 将蘸有浓硫酸的玻璃棒和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近 产生白烟 浓硫酸和氨气反应生成了硫酸铵
2.(2025江西南昌二中月考)浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是(　　)
A.对比①和②,可以说明还原性Br->Cl-
B.对比①和③,可以说明氧化性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
题组二　以浓硫酸为载体的综合实验
3.(2024黑龙江齐齐哈尔八中月考)某小组同学进行铜与浓硫酸反应时,发现有黑色物质产生。该小组同学猜测,黑色物质中可能含有CuO、Cu2S和CuS。针对产生的黑色物质,该小组同学继续进行实验探究,获得数据如表所示。
硫酸浓度/ (mol·L-1) 黑色物质出 现的温度/℃ 黑色物质消 失的温度/℃
15 约150 约236
16 约140 约250
18 约120 不消失
下列推测不合理的是(　　)
A.硫酸浓度越大,黑色物质越易出现,越难消失
B.黑色物质消失过程中伴随大量H2S生成
C.硫酸浓度为16 mol·L-1时,若先升温至250 ℃以上,再将铜丝与浓硫酸接触,可以避免黑色物质产生
D.若取黑色物质洗涤、干燥后,加足量稀硫酸,固体质量不变,说明黑色物质中不含CuO
4.(2025湖南邵阳期中)某化学学习小组为了探究碳素钢和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行实验探究活动。
请回答下列问题:
(1)实验开始后,观察到B中品红溶液褪色,则C中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若观察到H中无水硫酸铜由白色变成蓝色,则G中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　,说明反应产物中有还原性气体　　　(填化学式)产生,试解释产生该气体的原因:　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若装置D中品红溶液没有褪色,装置E中澄清石灰水变浑浊,推知碳素钢与浓硫酸反应产生的气体中含有　　　　　;装置H后增加装置I的目的是　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B　将黄铁矿粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应的进行,提高原料利用率,A正确;“煅烧”时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2,反应的化学方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,B错误;SO3与水反应会产生大量的热,使得水蒸发变成水蒸气,然后SO3气体与水蒸气在气相中反应生成硫酸,从而产生酸雾,C正确;SO3与H2O发生化合反应生成H2SO4,D正确。
名师点津
　　工业上常用98.3%浓硫酸而不用水吸收SO3,因为SO3与H2O剧烈反应放热,易产生酸雾,影响SO3的吸收。
2.A　为使黄铁矿与空气充分接触,沸腾炉的进料口a加黄铁矿,进料口b通空气,A错误;接触室内发生的反应为SO2和O2发生反应生成SO3,该反应为可逆反应,反应的化学方程式为2SO2+O2 2SO3,B正确;常温下,铁遇浓硫酸发生钝化,C正确;沸腾炉排出的矿渣主要成分是氧化铁,可作为炼铁的原料,D正确。
3.A　①中鲜梨块失水变干可说明浓硫酸具有吸水性;②中胆矾晶体变白说明浓硫酸具有吸水性;③中有KNO3晶体析出说明浓硫酸具有吸水性;④中浓硫酸的液面上升,水的液面下降,说明浓硫酸具有吸水性;故选A。
4.A　稀释浓硫酸时应该将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,A项错误。
5.B　蘸有浓硫酸的木棒会变黑,是因为浓硫酸有脱水性,能使木材炭化,故①正确;打开盛有浓盐酸的试剂瓶可观察到白雾,是因为氯化氢气体逸散到空气中,和空气中的水蒸气结合产生了白雾(盐酸小液滴),所以该现象能说明分子在不断运动,故②正确;浓硫酸有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,所以溶液的质量增加,而浓盐酸有挥发性,挥发出氯化氢气体,所以溶液质量减小,故③错误;综上所述,选B。
6.C　浓硫酸可用作干燥剂,但能与氨气反应,不能干燥氨气,A错误;浓硫酸与单质碳在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现了强氧化性,B错误;浓硫酸具有强氧化性,常温下铁、铝遇浓H2SO4会发生钝化,所以常温下可以用铁、铝等容器盛装浓硫酸,C正确;2H2SO4(浓)+Cu 2H2O+CuSO4+SO2↑,将足量铜粉投入含2 mol H2SO4的热的浓硫酸中,浓硫酸在反应过程中逐渐变稀,稀硫酸和铜不反应(易错点),所以在标准状况下得到气体的体积会小于22.4 L,D错误。
7.C　常温下铁遇浓硫酸发生钝化,可以用铁制容器盛放浓硫酸,故A错误;随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,Cu与稀硫酸不反应,而Fe能与稀硫酸反应生成氢气,所以实验②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量不一定相等,故B错误;实验②中,在加热条件下,铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO2,故C正确;实验①②中现象的差异,还与浓硫酸的氧化性随温度升高而增强有关,故D错误。
8.B　重晶石的主要成分为BaSO4,可作医疗上的“钡餐”,故B错误。
9.B　硫酸钠为硫酸盐,A正确;钠与硫酸铜溶液反应时,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,工业上不用这种方法制备硫酸钠,因为钠的价格较高等,B错误;将一份固体粉末溶于水,加入足量盐酸,排除Ag+、S、C等的干扰,再加入BaCl2溶液,若生成沉淀说明含有S,C正确;Na2SO4中阴、阳离子数目之比为1∶2,D正确。
10.D　滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl、BaCO3、BaSO3等,所以不能确定试样中一定含有S,A 错误;B、C项中的白色沉淀可能为AgCl,B、C错误;加入盐酸酸化,无明显现象,排除了C、S、Ag+等的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,此沉淀只能是BaSO4,所以能判断试样中一定含有S,D正确。
11.B　
除题述除杂顺序外,还可以是③①②或①③②,D正确。
归纳总结
　　物质除杂基本原则
(1)“不增”——不能引入新的杂质;
(2)“不减”——不能减少被提纯物质;
(3)“易分离”——反应后的杂质易与被提纯物质分离;
(4)“易复原”——被提纯的物质要容易复原。
能力提升练
1.C　浓硫酸滴到蔗糖表面,“变黑”表现浓硫酸的脱水性,“膨胀”表现浓硫酸的强氧化性,A错误;向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl等,则溶液中不一定含有S,B错误;将浓硫酸和铜加热,产生有刺激性气味的气体,浓硫酸表现强氧化性,冷却后用水稀释,溶液呈蓝色,即生成硫酸铜,浓硫酸表现酸性,C正确;浓硫酸没有挥发性,不会出现白烟,D错误。
名师点津
　　稀释浓硫酸与铜反应后的溶液时要注意,由于浓硫酸可能会残留,应该把反应后的溶液注入水中。
2.A　
实验 现象 结论
① 试管上部有红棕色气体 Br-被氧化为Br2
② 试管口有白雾 反应生成HCl
③ 产生能使品红溶液褪色的刺激性气味的气体 反应生成SO2
①中试管上部出现红棕色气体,说明产生Br2(g),Br-被氧化,②中试管口出现白雾,白雾是盐酸小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,A项正确;③中产生的气体为SO2,反应为Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O,不属于氧化还原反应,对比①和③,不能说明Br2的氧化性强于SO2,B、D项错误;②中反应是利用高沸点酸制取低沸点酸,C项错误。
3.B　A项,从表中数据可以看出,硫酸浓度越大,黑色物质越易出现,越难消失,合理;B项,浓硫酸有氧化性,会将硫化氢氧化,所以不会生成大量H2S,不合理;C项,由题表中数据可知,硫酸浓度为16 mol·L-1时,黑色物质消失的温度约为250 ℃,先升温至250 ℃以上,再将铜丝与浓硫酸接触,可以避免产生黑色物质,合理;D项,黑色物质中若含CuO,加入稀硫酸充分混合,氧化铜会与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,固体质量会减小,若取黑色物质洗涤、干燥后,加足量稀硫酸,固体质量不变,说明黑色物质中不含CuO,合理。
4.答案　(1)5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+　(2)CuO+H2 Cu+H2O　H2　随着反应的进行,硫酸浓度减小,稀硫酸与铁发生反应生成H2　(3)CO2　防止空气中的水蒸气进入H中,干扰实验
解析　(1)B中品红溶液褪色,说明有SO2生成,C中SO2与酸性高锰酸钾溶液反应,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+。(2)实验过程中观察到H中无水硫酸铜由白色变成蓝色,说明G中有水生成,从而说明碳素钢与硫酸的反应产物中有氢气,产生氢气的原因是随着反应的进行,硫酸浓度减小,稀硫酸与铁发生反应放出H2;G中发生反应的化学方程式为CuO+H2 Cu+H2O。(3)D中品红溶液没有褪色,装置E中澄清石灰水变浑浊,说明还有二氧化碳产生;装置H后增加装置I,可防止空气中的水蒸气进入H中,干扰实验。
名师点津
　　检验产物中含有的气体成分,要注意检验顺序:应先检验SO2,然后除去SO2,再检验SO2是否被除尽(以防干扰CO2的检验),而后检验CO2,最后检验H2。该题中用无水硫酸铜检验产物中有水生成时,应排除右边空气中水蒸气和从左边澄清石灰水中出来的气体中含有的水蒸气的干扰。
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