高中化学人教版 (2019)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课时习题

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一、硫酸的性质及工业制法
1．硫酸的工业制法
硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等，工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。
制备过程中反应的化学方程式如下：
①制气：燃烧硫黄：S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2，
煅烧黄铁矿：4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2；
②氧化：2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3；
③吸收：SO3＋H2O===H2SO4。
特别提醒 工业制备硫酸工艺中常用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．硫酸的性质
(1)稀硫酸
硫酸在水里很容易电离出氢离子，具有酸性，能使石蕊溶液变红，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。
①活泼金属Fe：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
②金属氧化物CuO：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O；
③碱Mg(OH)2：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；
④盐BaCO3：2H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋BaCO3===BaSO4＋H2O＋CO2↑。
(2)浓硫酸
浓硫酸有三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性。
①吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。
思考1 浓硫酸做干燥剂，可以干燥哪些气体，不能干燥哪些气体？
提示 浓硫酸做干燥剂，可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)；不可干燥碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。
②脱水性
浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。
现象：向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，并放出有刺激性气味的气体。
思考2 蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑说明有碳生成，体现了浓硫酸的脱水性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有大量气体产生，刺激性气味的气体可能是SO2，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的强氧化性。
③强氧化性
浓硫酸具有强氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
思考3 用足量的铜片与含2 ml H2SO4的浓硫酸在加热条件下反应能否得到1 ml SO2？如果把铜片换为锌片，得到什么气体？请说明理由。
提示 不能。随着反应进行，硫酸浓度降低到一定程度后，与铜不反应。如果把铜片换为锌片，会得到SO2和H2的混合气体，因为浓硫酸和锌反应生成SO2，浓硫酸变成稀硫酸后，锌和稀硫酸反应生成H2。
浓硫酸和金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则表现酸性，产生的气体为氢气。
3．常见的硫酸盐
(1)硫酸钙
2(CaSO4·2H2O)eq \(=====,\s\up7(150 ℃))2CaSO4·H2O＋3H2O
石膏 熟石膏
主要用于制作模型和医用石膏绷带，调节水泥的硬化速率。
(2)硫酸铜
CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾)
白色 蓝色
主要用于检验水的存在，胆矾与石灰乳混合制备波尔多液。
(3)硫酸钡
又称重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射线透过。主要用作消化系统X射线检查的内服药剂，即“钡餐”。
下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性 ④脱水性 ⑤吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体________。
(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸________。
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体__________。
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸_________________________________________。
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____________。
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体________。
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑________。
答案 (1)③ (2)① (3)⑤ (4)② (5)⑤
(6)② (7)①④
解析 (1)浓硫酸具有沸点高、难挥发的性质，氯化氢气体易挥发。(2)磷酸是中强酸，利用强酸制弱酸的原理制磷酸。(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。(4)常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。(5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末。(6)浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有还原性。(7)浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，表现浓硫酸的酸性，后变黑是把氢和氧按水的组成比脱去剩余碳，利用了浓硫酸的脱水性。
二、硫酸根离子的检验
1．实验探究：SOeq \\al(2－,4)的检验
2.SOeq \\al(2－,4)的检验操作
取待测液少许于一洁净试管中，向其中滴加少量稀盐酸(注：必须用稀盐酸酸化，不能用稀硝酸，因HNO3具有氧化性可将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4))，若无明显现象，再滴入少量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SOeq \\al(2－,4)存在，否则无SOeq \\al(2－,4)存在。
思考1 在SOeq \\al(2－,4)的检验操作中，滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序能否颠倒？
提示 不能。若滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序颠倒，排除不了Ag＋的干扰。
3．硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：
思考2 除杂过程中为了将杂质离子完全除去，应加入稍过量的试剂，而后续试剂(或操作)应将前面所加试剂中的杂质离子除去，粗盐除去杂质离子(SOeq \\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋)可设计哪些方案？
提示
粗盐提纯过程中，Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，目的是除去Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后再加入过量的盐酸，目的是除去过量的OH－、COeq \\al(2－,3)。
1．判断正误
(1)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)( )
(2)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不溶解，则溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)( )
(3)为除去粗盐水中少量的COeq \\al(2－,3)，可向溶液中加入过量的K2CO3溶液，然后过滤( )
(4)除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2．某溶液中可能含有SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、Cl－中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；
②滴加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液，继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测不正确的是( )
A．一定有SOeq \\al(2－,4)
B．一定有COeq \\al(2－,3)
C．不能确定Cl－是否存在
D．不能确定SOeq \\al(2－,4)是否存在
答案 D
解析 实验②中滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)和COeq \\al(2－,3)；实验③中加入硝酸银溶液产生氯化银白色沉淀，并不能确定原溶液中是否有Cl－，因为实验②中加入了稀盐酸。
1．下列关于工业制备硫酸的叙述中错误的是( )
A．工业制备硫酸的反应过程中氧化剂都是氧气
B．SO2氧化成SO3的反应中SO2能全部转化为SO3
C．可以用FeS2、硫黄、金属冶炼废气中的SO2，制备硫酸
D．SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3的吸收
答案 B
2．下列叙述正确的是( )
A．把足量铜粉投入含2 ml H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4 L
B．S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸表现了强酸性
C．常温下能够用铁、铝等制成的容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
D．浓硫酸能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
答案 C
3．(2023·石家庄高一期中)向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X)，再向试管中加入足量盐酸并充分振荡，静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是( )
A．X可能是BaSO3
B．X是BaCO3
C．Y与X的成分不可能相同
D．该盐溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)
答案 A
解析 若X是BaSO3，加入足量盐酸，NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，会将BaSO3氧化成BaSO4，溶液中仍有沉淀，故选A；若X是BaCO3，加入足量盐酸，发生反应：BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑，溶液中没有沉淀，故不选B；若X是BaSO4，加入足量盐酸，沉淀不溶解，所以沉淀Y还是BaSO4，故不选C；该盐溶液中若含有SOeq \\al(2－,3)，沉淀X是BaSO3、沉淀Y是BaSO4，该盐溶液中不一定含有SOeq \\al(2－,4)，故不选D。
4．(1)向50 mL物质的量浓度为18 ml·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应，被还原的硫酸______(填“大于”“等于”或“小于”，下同)0.45 ml，消耗铜的物质的量 _______0.45 ml，原因是_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)将一定量的锌与100 mL 18.5 ml·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L (标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 ml·L－1，则下列叙述正确的是______(填字母)。
A．气体A为SO2和H2的混合物
B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C．反应中共消耗Zn 97.5 g
D．反应中共转移3 ml电子
答案 (1)小于 小于 随着反应的进行，浓硫酸变稀，稀硫酸不与铜反应 (2)ACD
解析 (2)生成气体的物质的量为eq \f(33.6 L,22.4 L·ml－1)＝1.5 ml，剩余硫酸的物质的量为eq \f(1,2)×1 L× 0.1 ml·L－1 ＝0.05 ml，参加反应的n(H2SO4)＝0.1 L×18.5 ml·L－1－0.05 ml＝1.8 ml，浓硫酸与锌反应生成SO2，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，稀硫酸与锌反应生成H2，设反应生成x ml SO2，y ml H2，依据反应化学方程式可得x＋y＝1.5,2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2，所以反应生成0.3 ml SO2和1.2 ml H2。
题组一 硫酸的性质及工业制法
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．浓硫酸遇水放热爆炸
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
答案 D
解析 浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸，稀硫酸与铁反应产生氢气，氢气接触空气遇明火爆炸。
2．下列关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是( )
A．在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性
B．此反应属于复分解反应
C．在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性
D．每1 ml铜参加反应就有2 ml H2SO4被还原，同时生成2 ml SO2
答案 C
解析 该反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，分析反应前后元素化合价的变化可知，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性，该反应为氧化还原反应，在该反应中，每1 ml Cu参加反应只有1 ml H2SO4被还原，同时生成1 ml SO2。
3．(2023·广东汕头金山中学高一质检)下列关于硫酸的叙述正确的是( )
A．常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存，说明常温下铝、铁与浓硫酸不反应
B．浓硫酸使蔗糖变黑，并产生大量气体，主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
C．浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色，体现浓硫酸的脱水性
D．将过量的铜加到少量浓硫酸中加热充分反应，硫酸仍会有剩余
答案 D
解析 常温下铝或铁遇浓硫酸会发生钝化，发生化学反应，A错误；浓硫酸使蔗糖变黑，并产生大量气体，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性，B错误；浓硫酸具有吸水性，能使蓝色的胆矾晶体失去结晶水变为白色的无水硫酸铜，C错误；Cu和浓硫酸在加热条件下发生反应，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变成稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，因此硫酸会有剩余，D正确。
4．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(加热条件下) ④FeO ⑤NH3 ⑥蔗糖 ⑦CuSO4·5H2O
⑧铁、铝(常温下)
A．③④ B．①②⑤⑧
C．①②③④⑦ D．⑥⑦
答案 A
解析 浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al(常温下)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，表现脱水性和强氧化性；浓硫酸与CuSO4·5H2O反应，表现吸水性。
5．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸生产流程如下：
eq \x(含硫物质)eq \(――→,\s\up7(空气),\s\d5(燃烧))eq \x(A)eq \(―――――――→,\s\up7(催化剂V2O5),\s\d5(高温400～500 ℃))eq \x(B)eq \(――→,\s\up7(试剂C))eq \x(H2SO4)
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＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(400～500 ℃))2SO3
C．试剂C为98.3%的浓硫酸
D．制备过程的化学反应全是氧化还原反应
答案 D
解析 工业上通过燃烧单质硫或黄铁矿(主要成分FeS2)来生产SO2，SO2再催化氧化生成SO3，SO3再和水反应生成硫酸，此过程是非氧化还原反应。
题组二 硫酸根离子的检验
6．下列检验试样中有无SOeq \\al(2－,4)的操作及结论正确的是( )
A．滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，一定有SOeq \\al(2－,4)
B．滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，一定有SOeq \\al(2－,4)
C．滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，没有白色沉淀生成，一定没有SOeq \\al(2－,4)
D．先加盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，一定有SOeq \\al(2－,4)
答案 D
解析 A中可能为COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)或Ag＋；B中沉淀可能为AgCl；Ag2SO4是微溶物，只有当浓度较大时才出现沉淀，所以C选项中不能排除有SOeq \\al(2－,4)存在的可能。
7．有一瓶Na2SO3溶液，它可能部分被氧化。某同学取该少量溶液，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振荡后仍有白色沉淀。对此实验，下述结论正确的是( )
A．亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化
B．加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4
C．加入稀硫酸后，不溶沉淀可能是BaSO3
D．此实验能确定亚硫酸钠是否被部分氧化
答案 B
解析 若Na2SO3溶液没有被氧化，加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀，再加入稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀、二氧化硫和水；若Na2SO3部分被氧化为Na2SO4，加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀，再加入稀H2SO4，反应生成BaSO4白色沉淀、二氧化硫和水；根据上述分析，不论Na2SO3溶液是否被氧化，都能产生与题中描述相同的现象，即此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化。
8．(2023·青岛高一期末)为精制食盐，需除去粗盐水中的Ca2＋、SOeq \\al(2－,4)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SOeq \\al(2－,4)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
答案 C
解析 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SOeq \\al(2－,4)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．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( )
答案 D
解析 A项，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，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，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，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。
10．浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。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
答案 A
解析 反应①中生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②产生的白雾是HCl，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，A项正确；②中发生的反应为复分解反应，该反应利用的是高沸点酸制低沸点酸的原理，浓硫酸难挥发，HCl易挥发，不能比较二者的酸性，B、C项错误；反应③生成的是SO2气体，但该反应是非氧化还原反应，D项错误。
11．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
答案 B
解析 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。
12．(2023·上海进才中学期中)某元素的单质与足量的浓硫酸反应只有一种还原产物SO2。若反应中消耗单质与酸的物质的量之比为1∶2，则生成物中该元素表现的化合价可能为( )
①＋1 ②＋2 ③＋3 ④＋4
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
答案 D
解析 若X为金属，X与H2SO4反应生成硫酸盐、SO2、H2O，令X元素在生成物中的化合价为n,1 ml Xn＋与eq \f(n,2) ml硫酸根离子结合，则1 ml×n＝(2 ml－eq \f(n,2) ml)×(6－4)，解得n＝＋2；若X为非金属，X与H2SO4反应生成X的氧化物、SO2、H2O，令X元素在生成物中的化合价为m，则1 ml×m＝2 ml×(6－4)，解得m＝＋4，综上分析可知，答案选D。
13．(2023·济南高一检测)氯化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。提纯少量含泥沙的粗盐，一般经过以下操作流程：
(1)操作①中必须用到的一种仪器是______(填字母)。
A．研钵 B．量筒 C．烧杯 D．试管
(2)操作⑤中除用到铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳外，还需要用到的仪器是________
_______________________________________________________________________________。
(3)实验结束后称量获得的“精盐”，并计算“精盐”的制得率，发现制得率较低，其可能原因是________(填字母)。
A．粗盐没有全部溶解就过滤
B．蒸发时液滴飞溅剧烈
C．蒸发后所得“精盐”很潮湿
D．蒸发皿上粘有的“精盐”没有全部转移到称量纸上
(4)某同学查阅相关资料得知：粗盐中除含泥沙等不溶性杂质外，还含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性杂质。为了得到较纯净的氯化钠，小明将上述流程图中操作⑤得到的“精盐”又做了如下处理(假定杂质只有MgCl2、CaCl2两种)。
提供的试剂：碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、饱和氯化钠溶液。
①从提供的试剂中选出a所代表的试剂是____________、____________。
②在滤液中加盐酸的作用是_________________________、_________________________(用化学方程式表示)。
答案 (1)A (2)蒸发皿 (3)ABD (4)①氢氧化钠溶液 碳酸钠溶液 ②HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O
14．某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，试回答下列问题：
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为_______________________________________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是____________________________________________。
(3)A中加入的试剂可能是______________，作用是________________；B中加入的试剂可能是__________，作用是____________________；E中加入的试剂可能是___________，作用是______________________________________________________________________________。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：
C中________________，D中__________________。
答案 (1)Zn＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))ZnSO4＋SO2↑＋2H2O (2)当Zn与浓H2SO4反应时，随着反应的进行，浓H2SO4浓度逐渐降低，Zn与稀H2SO4反应可产生H2 (3)品红溶液 检验SO2 浓硫酸 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气进入D中 (4)黑色粉末变成红色 白色粉末变成蓝色
解析 (3)分析装置图可知，生成的气体中有二氧化硫和氢气，所以装置A是验证二氧化硫存在的装置，选品红溶液；通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫并检验SO2是否除尽，通过装置B中的浓硫酸除去水蒸气，利用氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气，所以利用装置D中的无水硫酸铜检验水的生成，为避免空气中的水蒸气影响装置D中水的检验，装置E中需要用碱石灰。(4)证明生成的气体中含有氢气的现象是C中黑色氧化铜变为红色铜，D中白色硫酸铜变为蓝色。
15．(2023·天津高一期中)某化学实验小组的同学利用铜与浓硫酸反应制取二氧化硫并研究其性质，所用实验装置如图：
回答下列问题：
(1)将铜丝下端卷成螺旋状的理由是________________________________________________。
(2)向外拉铜丝，终止反应，冷却后，进一步证明A装置试管中反应所得产物含有铜离子的操作是___________________________________________________________________________。
(3)用化学方程式表示氢氧化钠溶液的作用是________________________________________。
(4)装置A中反应的化学方程式是__________________________________________________。
(5)装置B和装置C分别验证了二氧化硫的__________性和________性。
(6)该化学实验小组的同学发现试管中有黑色物质产生，猜测黑色物质中可能含有CuO、Cu2S和CuS，针对产生的黑色物质，该小组同学利用装置A用不同浓度的浓硫酸与铜反应继续实验探究，并获得数据如表。下列说法错误的是 __________(填字母)。
已知：Cu2S、CuS不溶于稀硫酸。
A.取黑色物质洗涤、干燥后称量，加入足量稀硫酸充分混合，再取固体洗涤、干燥后称量，固体质量不变，说明黑色物质中不含CuO
B．黑色物质消失过程中有SO2、H2S生成
C．相同条件下，硫酸浓度越大，反应速率越快，黑色物质越易出现、越易消失
D．硫酸浓度为16 ml·L－1时，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
答案 (1)增大Cu与浓硫酸的接触面积，加快反应速率
(2)将装置A试管内的溶液沿器壁慢慢倒入盛有水的烧杯(或试管)中，观察到蓝色溶液
(3)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
(4)Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(5)还原 氧化
(6)BC
解析 (5)装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明二氧化硫具有还原性，装置C中硫化氢溶液变浑浊，可证明二氧化硫具有氧化性。(6)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，硫酸铜溶于水，固体质量会减小，现固体质量不变，说明黑色物质中不含CuO，A正确；由于浓硫酸具有氧化性，会将硫化氢氧化，则黑色物质消失过程中会有SO2生成，但不会有H2S生成，B错误；硫酸浓度越大，黑色物质出现的温度越低，黑色物质越难消失，说明硫酸浓度越大，黑色物质越易出现、越难消失，C错误；硫酸浓度为16 ml·L－1时，黑色物质出现的温度为140 ℃，黑色物质消失的温度为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，D正确。实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面变黑，有气泡生成；
b试管中的溶液逐渐变为无色；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色
实验结论
在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，在反应中，浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂
实验操作
实验现象
先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解
先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解
先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡产生
离子方程式
Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
Ba2＋＋COeq \\al(2－,3)=== BaCO3↓；
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑
结论
加入BaCl2溶液检验SOeq \\al(2－,4)时，通常先加入稀盐酸酸化，排除COeq \\al(2－,3)等可能造成的干扰
杂质
加入的试剂
离子方程式
硫酸盐
氯化钡溶液
Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
CaCl2
碳酸钠溶液
Ca2＋＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3↓
MgCl2
烧碱溶液
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
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
硫酸浓度/ (ml·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