高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物课时练习

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第2课时硫酸硫酸根离子的检验
(时间：40分钟)
1．（2021·章丘市第一中学高一月考）下列现象或用途与浓硫酸的吸水性和脱水性无关的是()
A．浓硫酸可作氯气的干燥剂
B．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑
C．浓硫酸滴加到胆矾上，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
【答案】D
【解析】A．浓硫酸做干燥剂与其具有吸水性有关，故A不选；B．浓硫酸使蔗糖变黑与其具有脱水性有关，故B不选；C．浓硫酸能将胆矾从蓝色晶体变成白色粉末，与其吸水性有关，故C不选；D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应是因为浓硫酸具有强氧化性，与吸水性和脱水性无关，故D选；故选：D。
2．（2021·江苏盐城市·高一期末）下列对浓硫酸的叙述中，正确的是是()
A．常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸因为铁、铝是活泼金属
B．浓硫酸具有吸水性，可以使蔗糖脱水炭化
C．滴加浓硫酸使胆矾由蓝色晶体变为无色粉末，属于物理变化
D．浓硫酸和碳单质加热反应，表现出强氧化性
【答案】D
【解析】A．常温下铁、铝遇到浓硫酸能发生钝化，可以用铁和铝容器盛放浓硫酸，故A错误；B．浓硫酸使蔗糖脱水炭化体现的是浓硫酸的脱水性，故B错误；C．浓硫酸使胆矾由蓝色晶体变为无色粉末，属于化学变化，故C错误；D．浓硫酸和碳单质加热反应：，反应中浓硫酸作氧化剂，表现其氧化性，故D正确；故选：D。
3．在检验的过程中，下列操作正确的是()(提示：稀硝酸具有强氧化性，可将氧化为)
A．先加入稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有存在
B．先加入硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明有存在
C．先加入稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有存在
D．先加入氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有存在
【答案】C
【解析】A．硝酸具有强氧化性，在溶液中先加入硝酸，会将氧化为，导致即使原溶液中无，再加硝酸钡时也会生成白色沉淀，即此方法不能排除的干扰，不能说明原溶液中含，故A错误；B．先加硝酸钡，产生白色沉淀，则白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4，再加稀硝酸，则BaCO3会溶解，BaSO3会被氧化为BaSO4，故白色沉淀不溶解，不能说明原溶液中含，故B错误；C．先加稀盐酸，会将、反应掉，再加BaCl2，如果还生成白色沉淀，则说明溶液中含，故C正确；D．先加BaCl2，生成白色沉淀，白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4，还可能是AgCl，再加稀盐酸，BaCO3或BaSO3均溶解，但BaSO4和AgCl均不溶解，故原溶液中可能含，也可能含Ag+，故D错误；故选C。
4．（2021·广西百色市·高一期末）浓硫酸与稀硫酸性质差异较大，具有吸水性，脱水性和强氧化性三大特性，下列有关浓硫酸的叙述正确的是()
A．浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体
B．↑，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸不与铁、铝反应
D．取少量蔗糖于烧杯中，加入浓硫酸，蔗糖变黑，体现浓硫酸具有吸水性
【答案】B
【解析】A．浓硫酸能吸收氨气，不能用浓硫酸干燥NH3，故A错误；B．由反应可知，部分浓硫酸转变成二氧化硫，硫元素价态降低，表现其强氧化性，部分转化成硫酸铜，硫元素价态不变，表现其酸性，故B正确；C．常温下铁或铝与浓H2SO4反应剧烈反应，表面形成一层致密的氧化膜，阻止了后续反应的发生，即“钝化”现象，不是不反应，故C错误；D．浓硫酸使蔗糖分子中的氢、氧原子以2:1的比例形成水而脱出，剩余了碳，蔗糖变黑，体现脱水性，故D错误；故选：B。
5．如图所示，小试管内盛有约3mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U形细管内盛有少量水(为了便于观察，预先把水染成了红色)。沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3mL浓硫酸，静置片刻后，不可能观察到的现象有
A．小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色
B．U形细管内左边液面降低，右边液面升高
C．小试管内有少量的白色固体析出
D．小试管内有气泡产生
【答案】D
【解析】A．浓硫酸的密度比饱和硫酸铜溶液的密度大，沿小试管的内壁小心地慢慢倒入的浓硫酸会沉在底部，液体分两层，上层蓝色，下层无色，故A正确；B．浓硫酸溶于水放出大量热，使锥形瓶内密闭的气体受热膨胀，从而导致U形细管内左边液面下降，右边液面升高，故B正确；C．浓硫酸具有吸水性，水的减少导致析出晶体，在浓硫酸作用下失去结晶水，有白色的无水CuSO4析出，故C正确；D．小试管内浓硫酸与饱和硫酸铜溶液不会产生气体，不会有气泡，故D错误；故选D。
6．（2021·四川成都市·高一期末）实验室与浓反应的实验装置改进如图。下列说法错误的是()
A．装置乙用于检验
B．型管中可放置石灰，以吸收防止污染空气
C．伸入或者上提铜丝，可以控制反应的发生和停止
D．实验结束后，立即将水加入试管甲，观察溶液颜色
【答案】D
【解析】A．甲中浓硫酸与铜反应生成SO2，装置乙中的品红溶液可检验，A正确；B．SO2是酸性氧化物，可与石灰反应，所以U型管中放置石灰，可吸收并防止污染空气，B正确；C．铜丝伸入试管内的浓硫酸中，反应发生，上提铜丝，与浓硫酸脱离，反应停止，从而可以控制反应的发生和停止，C正确；D．实验结束后，浓硫酸的温度比较高，若立即加水易造成液体暴沸，所以应待溶液冷却至室温后加入水中，D错误；故选D。
7．（2021·青海西宁市·高一期末）化学物质在生活、生产中扮演着非常重要的角色。现有下列物质：①硅胶、②浓硫酸、③Na2O、④NaClO、⑤SO2、⑥NaHCO3，按要求填空(填序号)。
(1)可用作食品干燥剂的是___________。
(2)"84"消毒液的有效成分是___________。
(3)既能与酸反应，又能与碱反应的是___________。
(4)能使蔗糖变黑的是___________。
【答案】(1)①
(2)④
(3)⑥
(4)②
【解析】(1)硅胶具有吸水性，且无毒，可以用作食品干燥剂，浓硫酸虽然也能作干燥剂，但由于其强烈的腐蚀性，故不能用作食品干燥剂，故此处选①；(2)“84”消毒液由Cl2和NaOH溶液反应得到，即Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，故“84”消毒液含有成分NaClO、NaCl，其中有效成分是NaClO，故此处选④；(3)由反应和，知NaHCO3符合题意，故此处选⑥；(4)蔗糖为含有C、H、O三种元素的有机物，浓硫酸具有脱水性，可将蔗糖组成中的H、O元素脱出形成水，从而使蔗糖碳化变黑，故此处选②。
8．（2021·福建福州市·高一期末）某化学学习小组设计通过以下步骤用铜丝和硫酸制取胆矾晶体：
(1)固体A为___色；胆矾的化学式为___。
(2)为加快反应②，可采取的实验方法是___(写出一种即可)。
(3)操作①、操作②的具体实验操作名称是___。
(4)有同学提出可以将反应①和反应②合并，也就是将铜丝与浓硫酸直接混合加热即可得到蓝色溶液。该同学所提方案不足之处是__(写出一种即可)。
【答案】(1)黑；CuSO4•5H2O
(2)搅拌
(3)加热蒸发、冷却结晶
(4)消耗更多硫酸
【解析】(1)铜丝在空气中加热，与空气中的氧气反应生成氧化铜，因此固体A为黑色；胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，故答案为：黑；CuSO4•5H2O；(2)为加快反应②，可采取的实验方法可以是搅拌，加热等，故答案为：搅拌(或加热)；(3)从硫酸铜溶液中获得胆矾晶体，需要经过的操作①、操作②为蒸发浓缩，冷却结晶，故答案为：加热蒸发(或蒸发浓缩)、冷却结晶；(4)铜与浓硫酸反应会生成二氧化硫，硫酸的利用率降低，因此将铜丝与浓硫酸直接混合加热即可得到蓝色溶液，会消耗更多硫酸，同时会造成空气污染，故答案为：消耗更多硫酸(会污染空气)。
9．（2021·哈密市第八中学高一期末）下列离子的检验方法正确的是
A．某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有Cl-
B．某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有
C．某溶液产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2＋
D．某溶液生成无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明原溶液中有
【答案】C
【解析】A．Ag＋能与多数阴离子发生反应生成沉淀，如等，Ag2SO4也是白色沉淀，故A错误；B．、、Ag＋、等与Ba2＋反应能产生白色沉淀，、、Ag＋对检验产生干扰，故B错误；C．Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，说明溶液中含有Cu2＋，故C正确；D．SO2、CO2均为无色气体，且都能使澄清石灰水变浑浊，因此、、对的检验产生干扰，故D错误；答案为C。
10．（2021·浙江高一月考）选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，下列说法不正确的是
A．按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序可以是A→F→E→C→D→B
B．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2
C．丙中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，无法说明甲中生成CO2
D．丙中溶液不褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2
【答案】B
【解析】A．碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，用酸性高锰酸钾除去二氧化硫、用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，再用澄清石灰水检验二氧化碳，按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序可以是A→F→E→C→D→B，故A正确；B．二氧化硫、二氧化碳都能使石灰水变浑浊，丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，不能说明甲中生成CO2，故B错误；C．丙中溶液褪色，说说明二氧化硫未除尽，二氧化硫、二氧化碳都能使石灰水变浑浊，乙中溶液变浑浊，无法说明甲中生成CO2，故C正确；D．丙中溶液不褪色，说明二氧化硫已除尽，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2，故D正确；选B。
11．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体现绿色化学的思想
B．装置乙可用于收集SO2气体
C．将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色可确定CuSO4的生成
D．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出
【答案】B
【解析】A．上下移动甲中铜丝可控制反应的发生与停止，从而控制生成SO2的量以减少对空气的污染，体现了绿色化学的思想，A正确；B．二氧化硫的密度比空气大，应采取向上排空气法收集，集气瓶中应长管进气、短管出气，B错误；C．含铜离子的溶液呈蓝色，可以将试管中的液体倒入水中稀释，根据溶液是否呈蓝色确定是否有CuSO4生成，C正确；D．结晶水合物加热时容易失去结晶水，不宜采取蒸发结晶的方法，硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶可析出，D正确；答案选B。
12．为了除去粗盐中的Ca2+，Mg2+，SO及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序是()
①加适量盐酸；②加过量NaOH溶液；③过滤；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量BaCl2溶液
A．④②⑤B．②⑤④③①C．④③②⑤①D．③④②⑤①
【答案】B
【解析】镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，在进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为：②加过量的氢氧化钠溶液；⑤加过量的氯化钡溶液；④加过量的碳酸钠溶液；①加适量盐酸；③过滤，故B正确。故选B。
13．（2020·江苏南通市·高一月考）下列实验装置或对实验的描述正确的是()
A．加热碳酸氢钠B．稀释浓硫酸
C．检验CO2D．制备SO2
【答案】B
【解析】A．加热碳酸氢钠，为防止反应生成的水蒸气在试管口冷凝后又流回试管底，使试管因受热不均而破裂，试管底应高于试管口，A不正确；B．稀释浓硫酸时，应沿烧杯内壁将浓硫酸缓缓倒入盛有水的烧杯内，边倒边搅拌，B正确；C．木炭与浓硫酸反应，生成的SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊，检验CO2时，需排除SO2的干扰，C不正确；D．用Cu与浓硫酸反应制备SO2，需给反应混合物加热，否则反应不能进行，D不正确；故选B。
14．（2021·江西宜春市·高一期末）某同学按下图实验装置探究铜与浓硫酸的反应，记录实验现象如表，下列说法正确的是()
A．②③中白色沉淀都是
B．实验开始时①中的黑色固体可能是
C．为了确定①中白色固体是否为硫酸铜，可向冷却后的试管中注入水，振荡
D．加热④中褪色后的溶液，溶液不变色
【答案】B
【解析】A．②中含有硝酸根，在酸性条件下会把二氧化硫氧化成硫酸，生成的白色沉淀，③中二氧化硫和氨水反应生成生成亚硫酸根，和钡离子结合生成白色沉淀是，A错误；B．一开始硫酸浓度较大，直接把铜氧化成氧化铜，而后硫酸变稀，黑色固体溶解，B正确；C．反应后剩余硫酸浓度仍然较大，稀释时应该将剩余溶液加入水中稀释以免液体飞溅，C错误；D．二氧化硫使品红溶液褪色，是二氧化硫与有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热可以恢复，所以加热品红溶液恢复红色，D错误；故选B。
15．（2021·贵州黔东南苗族侗族自治州·高一期末）已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是()
A．X使蔗糖变黑的现象只体现了X的强氧化性
B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．工业上，B转化为D的反应条件为适当温度、常压、使用催化剂
D．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到有白色沉淀产生
【答案】C
【解析】A．浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性，故A错误；B．若A是铁，常温下，铁与浓硫酸发生钝化现象，所以铁不能完全溶解，故B错误；C．工业上，二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为高温、常压、使用催化剂，故C正确；D．若A是碳，浓硫酸和碳反应生成二氧化碳，向少量澄清石灰水中通入少量CO2气体有碳酸钙白色沉淀生成，而通入过量CO2则生成Ca(HCO3)2，溶液仍澄清，故D错误；故答案为C。
16．（2021·景东彝族自治县第一中学高一月考）为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯，并制得纯净的KNO3溶液，某学生设计如图实验方案：
(1)操作②~④加入的试剂依次可以为：__。
(2)如何判断SO已除尽__。
【答案】过量的硝酸钡溶液，过量的氢氧化钾溶液(或过量的碳酸钾溶液或者是过量的硝酸钡溶液，过量的碳酸钾溶液，过量的氢氧化钾溶液或者过量的氢氧化钾溶液，过量的硝酸钡溶液，过量的碳酸钾溶液）静置，取上层清液少量于试管中，继续滴加硝酸钡溶液，若未出现白色沉淀，则说明已除干净
【解析】(1)由上述分析可知，KOH可除去镁离子，硝酸钡可除去硫酸根离子，碳酸钠可除去过量钡离子，则操作②～④加入的试剂依次可以为过量的硝酸钡溶液、过量的氢氧化钾溶液、过量的碳酸钾溶液或过量的硝酸钡溶液、过量的碳酸钾溶液、过量的氢氧化钾溶液或过量的氢氧化钾溶液、过量的硝酸钡溶液、过量的碳酸钾溶液，故答案为：过量的硝酸钡溶液、过量的氢氧化钾溶液、过量的碳酸钾溶液(或过量的硝酸钡溶液、过量的碳酸钾溶液、过量的氢氧化钾溶液或过量的氢氧化钾溶液、过量的硝酸钡溶液、过量的碳酸钾溶液)；(2)判断SO已除尽的方法为静置，取上层清液少量于试管中，继续滴加硝酸钡溶液，若未出现白色沉淀，则说明已除干净，故答案为：静置，取上层清液少量于试管中，继续滴加硝酸钡溶液，若未出现白色沉淀，则说明已除干净。
17．（2020·江苏徐州市·高一期末）某研究性学习小组为探究铜片与浓H2SO4反应及产物的化学性质，设计了如下实验装置。
请回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称:___，装置④的作用是___.
(2)写出铜片与浓H2SO4共热发生反应的化学方程式:____。
(3)为了验证SO2是酸性氧化物，试管②中可选择的试剂是___(填序号)。
a.酸性KMnO4溶液b.紫色石蕊试液c.Na2S溶液
(4)下列说法正确的是__
a.先检查装置的气密性，再向装置中加入药品
b.实验开始时，只需打开分液漏斗的旋塞，即可使液体顺利滴下
c.实验开始后，试管①和③溶液均褪色，两者均可证明SO2具有漂白性
(5)甲、乙两名同学对铜片与浓H2SO4反应剩余物进行研究，情况如下:
[发现问题]充分反应后，铜片和H2SO4两种反应物均有剩余。
[提出假设]反应过程中H2SO4浓度降低，铜片与硫酸不能继续反应。
[方案设计]为验证提出的假设，两位学生设计以下实验方案。
方案II中，通入的气体M可能为___(写化学式);若残余铜片继续溶解且仅生成CuSO4，溶液，则发生反应的化学方程式为______________。
【答案】分液漏斗吸收SO2等酸性气体Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2ObaO22Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
【解析】(1)图中仪器a的名称是分液漏斗；装置④中盛放的是碱石灰，其作用是吸收SO2等酸性气体，防止排放到大气中，污染环境。故答案为：分液漏斗；吸收SO2等酸性气体。
(2)铜片与浓H2SO4共热发生反应的化学方程式Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+H2O
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+H2O。
(3)为了验证SO2是酸性氧化物，试管②中可选择的试剂是酸碱指示剂-紫色石蕊试液，溶液变红，故答案为：b
(4)a.实验前应先检查装置的气密性，再向装置中加入药品，故a正确；b.实验开始时，除了需打开分液漏斗的旋塞，还需要打开上部的塞子，利用压强使液体顺利滴下，故b错误；c.实验开始后，试管①和③溶液均褪色，前者证明二氧化硫具有漂白性，后者证明其还原性，故c错误；故正确选项为a
(5)方案II中通入的气体M可能为氧气，若残余铜片继续溶解且仅生成CuSO4，溶液，则发生反应的化学方程式为2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O，故答案为：O2；2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
18．（2021·广西河池市·高一期末）化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。甲同学取agCu片和12mL18ml/L浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的硫酸和Cu剩余。
(1)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_______。
(2)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A仍有气体产生，此时装置B中试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升。装置B中应放置的液体是_______(填字母，下同)。
a.饱和Na2SO3溶液b.酸性KMnO4溶液c.饱和NaHSO3溶液d.浓溴水
(3)反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，却不能使Cu完全溶解的原因是_______。使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是_______(填字母)。
a.BaCl2溶液b.Fe粉溶液
(4)实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是_______，该反应的化学方程式是_______。
【答案】碱液(或NaOH溶液)吸收多余的SO2(或防止SO2逸出，污染空气)c反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应aO2
【解析】(1)碱溶液能吸收二氧化硫，二氧化硫有毒，为防止二氧化硫污染空气，D中试管口放置用氢氧化钠溶液浸湿的棉花吸收二氧化硫；(2)装置B的作用是贮存多余的气体，所以B中液体不能和二氧化硫反应。二氧化硫和Na2SO3溶液反应生成亚硫酸氢钠；二氧化硫能被酸性KMnO4溶液氧化为硫酸根离子；二氧化硫能被浓溴水氧化为硫酸，二氧化硫难溶于NaHSO3溶液，所以装置B中应放置的液体是饱和NaHSO3溶液，故选c；(3)反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应，所以反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，却不能使Cu完全溶解；反应后的溶液中含有硫酸铜和稀硫酸，BaCl2溶液和硫酸、硫酸铜都能反应生成硫酸钡沉淀；Fe粉和稀硫酸反应有氢气放出；CuO溶于稀硫酸；Na2CO3溶液和稀硫酸反应有二氧化碳放出；所以BaCl2溶液不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸，故选a；(4)通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解，说明该气体具有氧化性，由于仅生成硫酸铜溶液，该气体单质是O2，反应的化学方程式是 。甲
乙
丙
丁
学生
实验方案
甲
方案I:取出反应剩余物中的残余铜片，用蒸馏水洗净、晾干，放入盛有浓硫酸的试管中，加热片刻后，残余铜片与浓硫酸继续反应
乙
方案II：向反应后的剩余物中通入-种常见无色气体单质M,加热，
残余铜片继续溶解得到蓝色溶液