高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第2节 硫的转化第2课时随堂练习题

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第2课时　浓硫酸的性质
基础过关练
题组一　浓硫酸与稀硫酸的比较
1.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是(　　)
A.都能做干燥剂
B.都具有一定的氧化性
C.加热时都能与铜发生反应
D.在常温下都能用铁质容器贮存
2.下列操作中,不能区别浓硫酸与稀硫酸的是(　　)
A.分别加入铁片
B.分别观察外表
C.分别加入蔗糖
D.分别加入硫酸铜晶体
3.某同学在研究Fe与H2SO4的反应时,进行了如下实验。


(1)实验Ⅰ中,铁与稀硫酸反应的离子方程式为  　。 
(2)实验Ⅱ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是  　　　　　　　　　　。 
(3)实验Ⅲ中,加热后产生大量气体,A试管中溶液的红色褪去,C处始终未检测到可燃性气体。B试管中反应的离子方程式是　 。 
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,同学们得出以下结论:
①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同。浓硫酸的氧化性源于+6价的硫元素,稀硫酸的氧化性源于　　　　　　　　　　　　　。 
②造成反应多样性的主要因素有　　　　　　　　(写出两点即可)。 
题组二　浓硫酸的强氧化性
4.(2020上海金山高三一模)常温下,Fe、Al在浓硫酸中钝化,浓硫酸表现了(　　)
A.难挥发性 B.吸水性
C.脱水性 D.强氧化性
5.(2019宁夏银川一中高一上期末)向50 mL 18 mol·L-1的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量是(　　)
A.等于0.9 mol
B.大于0.45 mol,小于0.9 mol
C.等于0.45 mol
D.小于0.45 mol
6.(2019江西赣州高一上期末)检验碳与浓硫酸反应的产物,下列试剂的使用顺序正确的是(　　)
①品红溶液　②酸性KMnO4溶液　③浓H2SO4　④无水硫酸铜　⑤碱石灰　⑥澄清石灰水
A.③⑥①②④ B.④③⑤①⑥
C.④①②①⑥ D.⑥①②①④
7.浓硫酸与下列物质作用时,只表现强氧化性的是(　　)
A.蓝色硫酸铜晶体 B.蔗糖
C.红热木炭 D.氧化铝
8.(2020河北唐山一中高一上期末)A~H为中学化学常见物质,它们之间的转化关系如图所示。已知常温下A为固态,B和D为无色液体,C、E、F都是无色气体,且A、F为非金属单质,E能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

(1)A和B的浓溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)C转变为F和G时,若有NA个电子转移,固体增重为　　　　g。 
(3)E转变为B和H的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　,体现了E的　　　　性。 
(4)E能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 
题组三　浓硫酸的吸水性和脱水性
9.下列物质长期存放在敞口容器中,质量一定会增加的是　(　　)
A.浓硫酸
B.浓盐酸
C.胆矾晶体
D.Na2CO3·10H2O
10.下列叙述和浓硫酸的脱水性有关的是(　　)
A.浓硫酸可做氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖上,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应
11.向盐酸中加浓H2SO4时,会有白雾生成,下列不是导致该现象产生的原因的是(　　)
A.浓H2SO4具有脱水性
B.浓H2SO4具有吸水性
C.盐酸具有挥发性
D.气态溶质的溶解度随温度的升高而降低
12.某学生为了探究浓硫酸的性质,实验过程及现象如下:向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖变黑,体积膨胀,变成多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。该实验中未涉及的浓硫酸的性质是(　　)
A.吸水性 B.脱水性
C.酸性 D.强氧化性
13.在下图的实验装置中,实验开始一段时间后,下列叙述不正确的是(　　)

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.pH试纸变红
14.某小组探究蔗糖与浓硫酸的反应。在圆底烧瓶中加入10 g蔗糖,滴入几滴水,再连接上分液漏斗,从分液漏斗中缓慢注入约6 mL浓硫酸。通过现象确定,蔗糖和浓硫酸反应产生了CO2和SO2。

(1)导管a的作用是　　　　　　　　　　　　　,D装置的作用是　　 　　　　　　　　　　　　　。 
(2)圆底烧瓶中的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)圆底烧瓶中两个主要反应是C12H22O11 12C+11H2O和　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　现象确定,蔗糖和浓硫酸反应产生了CO2。 
题组四　SO42-的检验
15.(2020湖南常德一中高一上期末)检验某未知溶液中是否含有SO42-的下列操作中,最合理的是(　　)
A.先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液
B.先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液
C.加入盐酸酸化了的氯化钡溶液
D.加入硝酸酸化了的硝酸钡溶液
题组五　酸雨的形成与防治
16.(2020河北石家庄高一上期末)下列有关酸雨的说法错误的是(　　)
A.酸雨形成过程中一定有氧化还原反应发生
B.煤和石油的燃烧是酸雨污染物的唯一来源
C.二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要因素
D.酸雨的危害有使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等
17.取某地雨水样品进行分析,发现其pH随时间变化的关系如图所示,pH变化的主要原因是(　　)

A.亚硫酸的电离程度增大
B.亚硫酸被缓慢氧化
C.酸雨中的水分蒸发
D.测定的pH有误差
18.如图是硫在自然界的循环,下列相关说法不正确的是(　　)

A.大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤
B.煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气
C.化石燃料中的硫来自形成化石燃料的生物体
D.煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是形成雾霾的原因之一
能力提升练
题组一　浓硫酸与稀硫酸的比较
1.()硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车,某工人违反规定,边吸烟边用水冲洗,结果发生了爆炸。下列引起爆炸的原因中正确的是(　　)
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水放热爆炸
C.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
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
题组二　浓硫酸的强氧化性
2.()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为S+2H2SO4(浓) 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.把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中,得到标准状况下气体体积为22.4 L
D.常温下能够用铁质容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使铁钝化
3.(2020山西大学附中高三上模拟,)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
4.(2020安徽黄山屯溪一中高一上期中,)已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生反应,化学方程式如下(已配平):Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+A↑+2H2O。试通过计算和推理完成下面的问题:
(1)在参加反应的硫酸中,被还原的硫酸与未被还原的硫酸的物质的量之比为　　　;A物质可以与强碱反应生成盐和水,则A应该属于　　　　(填写字母代号)。 
a.酸　 b.碱　 c.盐　 d.酸性氧化物　 e.碱性氧化物
(2)一定量的铜片与含1.8 mol H2SO4的浓H2SO4充分反应(浓H2SO4过量),如果该反应过程中转移了0.2 mol电子,生成的A气体在标准状况下的体积为　　　　L(假设气体全部逸出)。 
(3)将(2)中反应后所得到的溶液稀释后与足量Ba(OH)2溶液反应,所得沉淀的质量为　　　　g。写出此过程中发生反应的化学方程式:　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
5.()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的实验现象是: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离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
题组三　浓硫酸的吸水性和脱水性
6.(2020山东枣庄高一上期末,)下列叙述错误的是(　　)
A.SO2的漂白原理与Ca(ClO)2溶液、H2O2和氯水的漂白原理不同
B.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
C.浓硫酸做干燥剂,是因为浓硫酸具有吸水性
D.SO2能使氯水褪色,SO2表现出漂白性
7.(2020河南鹤壁高一上期末,)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
8.(2020河北石家庄高一上期末,)将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中,滴入几滴水并搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到固体逐渐变黑。片刻后,黑色物质急剧膨胀,并产生大量有刺激性气味的气体(实验过程如图所示)。

(1)固体变黑体现了浓硫酸的　　　　性。 
(2)为了确定刺激性气味气体的成分,收集所得气体,分别进行如下实验。
①将气体通入品红溶液后,溶液褪色,加热,颜色恢复。说明该气体中一定含有　　　　。 
②将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,　　　　(填“能”或“不能”)证明气体中含有二氧化碳,其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 
③刺激性气味气体产生的原因可用化学方程式表示为　　　　　　　　　　。 
题组四　SO42-的检验
9.()检验某溶液中是否含有SO42-,常用的方法是(深度解析)
A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
题组五　酸雨的形成与防治
10.()某雨水样品刚采集时测得pH为4.8,放在烧杯中2小时后,再次测得pH为4.0。以下叙述正确的是(　　)
A.雨水样品不属于酸雨
B.雨水样品酸性没有变化
C.雨水样品pH降低的原因可能是继续吸收空气中的CO2
D.雨水样品pH降低的原因可能是H2SO3逐渐被氧气氧化成H2SO4
11.()某中学学习小组模拟工业烟气脱硫(SO2)。
(1)甲组采用图1装置脱硫(部分装置略)。

图1

图2
①CaO脱硫后的产物是　　　。 
②b中品红溶液很快褪色,说明脱硫效果不好。下列措施能提高脱硫效果的是　　　　。 
ⅰ.加快SO2气体流速
ⅱ.将堆集在一起的CaO平铺在整个玻璃管
ⅲ.加热a,脱硫效果可能会更好
③小组拟通过CaO的增重评价其脱硫能力。需要测量的数据是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)乙组选用AgNO3溶液脱除SO2。如图2。
现象:通入SO2,立即生成大量白色沉淀A。
对白色沉淀A的成分进行探究,提出假设:
假设1:发生了氧化还原反应,依据是AgNO3溶液中含有O2、NO3-等具有氧化性的粒子,沉淀A主要是Ag2SO4(微溶)。
假设2:发生了复分解反应,依据是SO2与水反应生成酸,能与AgNO3溶液发生复分解反应。
实验探究:
①取沉淀A,加入蒸馏水,静置。取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,无明显变化。
②取　　　　,加入蒸馏水,静置。取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,产生沉淀。 
实验证明“假设1”不成立。
③为进一步确认“假设2”,向A中加入浓HNO3,立即产生红棕色气体。加入浓硝酸的目的是　　　　　　　　　　　　　　　;经确认,反应后混合液中存在SO42-。 
实验证明“假设2”成立。
④产生沉淀A的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。AgNO3溶液具有良好的脱硫能力,但因其价格高,未能大规模使用。 
(3)丙组用NaClO脱除SO2,用1 L 0.1 mol·L-1的NaClO溶液最多可以吸收标准状况下的SO2　　　　L。 
答案全解全析
基础过关练
1.B
2.B
4.D
5.D
6.C
7.C
9.A
10.B
11.A
12.C
13.D
15.A
16.B
17.B
18.B

1.B　稀硫酸不能做干燥剂,A项错误;浓硫酸与金属反应生成二氧化硫,硫元素化合价降低,体现浓硫酸的氧化性,稀硫酸与活泼金属反应生成氢气,氢元素化合价降低,体现稀硫酸的氧化性,B项正确;加热时稀硫酸与铜不反应,C项错误;稀硫酸不能用铁质容器贮存,D项错误。
2.B　A项,常温下,铁和稀硫酸反应生成氢气,铁遇浓硫酸发生钝化,现象不同,可以区别;B项,浓硫酸、稀硫酸都是无色液体,所以观察外表无法区别;C项,浓硫酸具有强氧化性、脱水性,能使蔗糖脱水而变黑,稀硫酸不能使蔗糖变黑,现象不同,可以区别;D项,浓硫酸具有吸水性,能使硫酸铜晶体变为白色,而稀硫酸不能使硫酸铜晶体变为白色,现象不同,可以区别。
3.答案　(1)Fe+2H+ Fe2++H2↑　(2)常温下,铁遇浓硫酸发生钝化,表面生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行　(3)SO2+2OH- SO32-+H2O　(4)①+1价的氢元素　②反应物的浓度、温度(答案合理即可)
解析　(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。(2)浓硫酸具有强氧化性,常温下,铁遇浓硫酸发生钝化,表面生成致密的氧化膜,阻止内部的Fe进一步反应。(3)铁与稀硫酸反应有氢气生成,和浓硫酸共热有二氧化硫生成,实验Ⅲ中未检测到可燃性气体,说明反应中没有氢气生成,二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色,二氧化硫是酸性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为SO2+2OH- SO32-+H2O。(4)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,浓硫酸的氧化性源于+6价的硫元素,稀硫酸的氧化性源于+1价的氢元素;②影响反应产物多样性的因素有浓度、温度、反应物的量等。
4.D　浓硫酸具有强氧化性,常温下,会使Fe、Al表面生成一层致密的氧化膜,阻止反应进一步发生,从而发生钝化,故选D。
5.D　50 mL 18 mol·L-1的硫酸中n(H2SO4)=18 mol·L-1×0.05 L=0.9 mol,假设50 mL 18 mol·L-1的硫酸全部与铜反应,根据Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O可知,做氧化剂的硫酸为0.45 mol;随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,铜与稀硫酸不反应,所以做氧化剂的硫酸的物质的量小于0.45 mol,即被还原的硫酸的物质的量小于0.45 mol,故选D。
6.C　碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,应先检验水,无水硫酸铜变蓝说明有水生成;然后检验二氧化硫,品红溶液褪色说明有二氧化硫生成;根据题意可知用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫是否除净,二氧化硫除净后用澄清石灰水检验二氧化碳的存在,故试剂的使用顺序为④①②①⑥,选C。
7.C　浓硫酸具有吸水性,能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末;浓硫酸使蔗糖炭化表现了脱水性;浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,只表现其强氧化性;浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。
8.答案　(1)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O　(2)28　
(3)SO2+Cl2+2H2O 4H++2Cl-+SO42-　还原　(4)5SO2+2MnO4-+2H2O 4H++2Mn2++5SO42-
解析　根据图中各物质转化关系,A为固态非金属单质,B为无色液体,常温下C、E、F都是无色气体,则A与B的反应应为碳与浓硫酸的反应,所以A为C,B为H2SO4,D为H2O,C是气体且能与淡黄色固体反应,则应为二氧化碳与过氧化钠的反应,所以C为CO2,E为SO2,F为O2,G为Na2CO3,E能与黄绿色溶液(应为氯水)反应,生成HCl和H2SO4,HCl与Na2CO3反应生成二氧化碳、氯化钠和水,H为HCl。(1)A与B的浓溶液反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)根据二氧化碳与过氧化钠的反应:2CO2+2Na2O2 O2+2Na2CO3可知,每2 mol Na2O2参加反应,转移2 mol电子,固体质量增加56 g,所以转移NA个电子,固体质量增加28 g。(3)SO2与氯水反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O 4H++2Cl-+SO42-。在反应中SO2是还原剂,体现还原性。(4)SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O 4H++2Mn2++5SO42-。
9.A　浓硫酸具有吸水性,会吸收空气中的水蒸气,质量会增加。
10.B　A、C两项与浓硫酸的吸水性有关,D项与浓硫酸的氧化性、酸性有关。
11.A　浓H2SO4有吸水性,加入盐酸中放出大量的热;盐酸有挥发性,且温度越高,越易挥发,挥发出的HCl与空气中的水分子接触,形成白雾。
12.C　浓硫酸能按水的元素组成质量比脱去有机物中的H、O元素,体现浓硫酸的脱水性,脱水生成的C与热的浓硫酸反应有气体放出,体现浓硫酸的强氧化性,同时浓硫酸还具有吸水性,该过程中不能体现浓硫酸的酸性,故选C。
13.D　浓H2SO4具有吸水性和脱水性,前三个实验中浓H2SO4表现吸水性,现象均正确;最后一个实验主要表现浓H2SO4的酸性和脱水性,pH试纸会变黑,D项错误。
14.答案　(1)平衡气压便于液体顺利流下　检验SO2是否除尽　(2)白色固体迅速变黑,体积膨胀,产生大量白雾　(3)C+2H2SO4(浓) 2H2O+2SO2↑+CO2↑　(4)D中的品红溶液不褪色,E中澄清石灰水变浑浊
解析　(1)导管a的作用是平衡气压便于液体顺利流下;生成的气体通入B中验证气体中是否含有二氧化硫,通入酸性高锰酸钾溶液中除去二氧化硫,通入D中验证二氧化硫是否除尽。(2)浓硫酸与蔗糖发生炭化,C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,所以圆底烧瓶中的现象是白色固体迅速变黑,体积膨胀,产生大量白雾。(3)黑色物质和浓硫酸反应产生了CO2和SO2,该反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) 2H2O+2SO2↑+CO2↑。(4)由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以检验产生的气体中含有CO2时,要把SO2除去,C的作用是除去SO2,D中的品红溶液是检验SO2是否被完全除去,D中的品红溶液不褪色,说明SO2被完全除去,这时E中澄清石灰水变浑浊说明蔗糖和浓硫酸反应产生了CO2。
15.A　先加盐酸酸化,排除Cl-、SO32-、CO32-、PO43-等离子的干扰,再加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中含有SO42-,故A合理;先加硝酸酸化,硝酸具有强氧化性,能将SO32-、HSO3-等离子氧化成SO42-,再加硝酸钡溶液也会产生白色沉淀,故B不合理;加入盐酸酸化了的氯化钡溶液,若溶液中含有Ag+也会产生白色沉淀,故C不合理;硝酸具有强氧化性,能将SO32-、HSO3-等离子氧化成SO42-,若溶液中含有SO32-、HSO3-等离子,加入硝酸酸化了的硝酸钡溶液,会产生白色沉淀,故D不合理。
16.B　酸雨形成过程中一定发生氧化还原反应,故A正确;煤和石油的燃烧、汽车尾气的排放是酸雨污染物的主要来源,故B错误;二氧化硫、氮氧化物经过复杂的化学反应,被雨水吸收溶解而形成酸雨,故C正确;酸雨对农作物、桥梁、建筑物等有破坏作用,故D正确。
17.B　亚硫酸为弱酸,可被空气中的氧气缓慢氧化成硫酸,使溶液pH减小,B正确。
18.B　大气中的硫主要以SO2的形式存在,SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸被氧气氧化为硫酸(或SO2被空气中的氧气氧化为SO3,SO3溶于水生成硫酸)形成酸雨,进入土壤,A项正确;煤和石油中的硫燃烧生成SO2,不能直接生成SO3,B项错误;化石燃料中的硫来自形成化石燃料的生物体,C项正确;煤和石油燃烧产生的颗粒物可形成雾霾,D项正确。
能力提升练
1.D
2.D
3.A
6.D
7.D
9.C
10.D

1.D　根据题意可知,浓硫酸稀释后变成稀硫酸,与铁反应生成氢气,氢气遇明火发生了爆炸,D项正确。
2.D　A项,浓硫酸具有吸水性,但由于其还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)。B项,金属与浓硫酸反应时,生成相应的盐和SO2,此时体现浓硫酸的酸性和强氧化性,而与S、C等非金属单质反应时,只体现强氧化性。C项,Cu与浓H2SO4反应时,浓H2SO4浓度逐渐减小,当变为稀H2SO4时,反应自行停止,故产生的SO2在标准状况下的体积小于22.4 L。
3.A　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。
4.答案　(1)1∶1　d　(2)2.24　(3)405.9　Ba(OH)2+H2SO4 BaSO4↓+2H2O、Ba(OH)2+CuSO4 BaSO4↓+Cu(OH)2↓
解析　(1)根据原子守恒可知,A为SO2,被还原的硫酸生成SO2,未被还原的硫酸生成CuSO4,根据方程式可知被还原的硫酸与未被还原的硫酸的物质的量之比为1∶1;SO2能与强碱反应生成盐和水,则SO2属于酸性氧化物。
(2)根据电子转移的物质的量计算生成二氧化硫的物质的量,再根据V=nVm计算二氧化硫的体积。
(3)Cu与浓硫酸的反应中有硫酸铜生成,由于硫酸有剩余,故反应后的溶液为硫酸、硫酸铜的混合溶液,硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡与水,硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡、氢氧化铜,反应的化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4 BaSO4↓+2H2O、Ba(OH)2+CuSO4 BaSO4↓+Cu(OH)2↓。根据S原子守恒,可知n(BaSO4)=1.8 mol-0.1 mol=1.7 mol,m(BaSO4)=1.7 mol×233 g· mol-1=396.1 g;n(CuSO4)=0.1 mol,则m[Cu(OH)2]=0.1 mol×98 g·mol-1=9.8 g,故反应所得沉淀的质量为396.1 g+9.8 g=405.9 g。
5.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+4H++SO42- Cu2++SO2↑+2H2O
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;铜与浓硫酸反应的离子方程式为Cu+4H++SO42- Cu2++SO2↑+2H2O。
6.D　SO2的漂白发生的是非氧化还原反应,其他三种物质的漂白发生的是氧化还原反应,故A正确;蔗糖中加入浓硫酸,由于浓硫酸具有脱水性,会使蔗糖脱水炭化变黑,故B正确;浓硫酸有吸水性,可以做某些气体的干燥剂,故C正确;SO2使氯水褪色是发生了氧化还原反应,SO2是还原剂,表现出还原性,故D错误。
7.D　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。
8.答案　(1)脱水　(2)①SO2　②不能　SO2+2OH-+Ca2+ CaSO3↓+H2O　③C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
解析　(1)蔗糖(C12H22O11)与浓硫酸混合变黑,体现浓硫酸的脱水性。(2)①将气体通入品红溶液后,溶液褪色,加热,颜色恢复,说明产生二氧化硫气体,所以该气体中一定含有SO2。②二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,所以将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,不能证明气体中含有二氧化碳,反应的离子方程式为SO2+2OH-+Ca2+ CaSO3↓+H2O。③C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
9.C　用BaCl2溶液检验,Ag+可能会有干扰,故A错误;用稀盐酸酸化的BaCl2溶液检验,Ag+可能会有干扰,故B错误;滴加稀盐酸,无明显现象,可以排除Ag+、SO32-等离子的干扰,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-,故C正确;滴加稀硫酸时会引入SO42-,无法检验溶液中是否含有SO42-,故D错误。
SO42-检验的常见错误
(1)只加可溶性钡盐,不酸化,误将CO32-、SO32-、PO43-等干扰离子判断成SO42-。
(2)误将Ag+、Pb2+判断成SO42-。如待测液为AgNO3溶液,滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成便判断待测液中含SO42-。
(3)误将HSO3-、SO32-判断成SO42-。如向待测液中滴加用稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,便误以为待测液中含有SO42-。该错误是未注意稀硝酸可以将HSO3-、SO32-等氧化成SO42-。
10.D　雨水的pH小于5.6,属于酸雨,故A错误;溶液的pH越小,酸性越强,某雨水样品刚采集时测得pH为4.8,放在烧杯中2小时后,再次测得pH为4.0,雨水样品的酸性增强,故B错误;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,故C错误、D正确。
11.答案　(1)①CaSO3　②ⅱ、ⅲ　③装置a的质量、盛放CaO后装置a的质量、吸收SO2后装置a的质量　(2)②Ag2SO4固体　③检验白色沉淀是否具有还原性　④H2O+SO2 H2SO3、H2SO3+2AgNO3 Ag2SO3↓+2HNO3　(3)2.24
解析　(1)①SO2和CaO反应生成CaSO3,所以CaO脱硫后的产物是CaSO3。②b中品红溶液很快褪色,说明脱硫效果不好,可以采取增大SO2和CaO接触面积、升高温度等措施加快反应速率。③通过CaO的增重评价其脱硫能力,需要测定装置a的质量、盛放CaO后装置a的质量、吸收SO2后装置a的质量。(2)②若假设1成立,说明SO2与水反应使溶液呈酸性,酸性条件下NO3-将SO2氧化为SO42-。取Ag2SO4固体加入蒸馏水,静置。取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,实验证明“假设1”不成立。③为进一步确认“假设2”,向A中加入浓HNO3,立即产生红棕色气体,加入浓硝酸的目的是:检验白色沉淀是否具有还原性,沉淀中是否含有SO32-。④若“假设2”成立,则通入的SO2与水反应生成H2SO3:H2O+SO2 H2SO3,H2SO3再与AgNO3发生复分解反应生成Ag2SO3和稀硝酸,反应的化学方程式为H2SO3+2AgNO3 Ag2SO3↓+2HNO3。(3)用NaClO脱除SO2,反应过程中次氯酸根离子被还原为氯离子,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,根据得失电子守恒可得ClO-~SO2~2e-,用1 L 0.1 mol·L-1的NaClO溶液最多可以吸收标准状况下的SO2 0.1 mol,标准状况下体积为2.24 L。