人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物第2课时同步达标检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物第2课时同步达标检测题，共14页。
第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验
基础过关练
题组一　硫酸的工业制备方法
1.硫酸是一种重要的化工原料,下列关于硫酸的说法中不正确的是 (　　)
A.硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等
B.硫黄和黄铁矿可以作为制备硫酸的原料
C.工业制备硫酸时,SO2转化为SO3的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进行
D.反应生成的SO3可以用水直接吸收来制备硫酸
2.(2021湖南长沙高二期中)我国工业上主要以黄铁矿为原料来生产硫酸,其工艺流程如图:

下列说法错误的是 (　　)
A.将黄铁矿粉碎的目的是加快反应速率,提高原料利用率
B.二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物
C.二氧化硫转化为三氧化硫是不可逆反应
D.三氧化硫制硫酸的化学方程式为SO3+H2O H2SO4
题组二　浓硫酸的吸水性和脱水性
3.某同学设想用如图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 (　　)

A
B
C
D
实验
目的
吸水性
脱水性
稀释时放热
强氧化性
实验
装置




4.(2021北京西城高一下期中)取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上,然后按顺序分别滴加36%的盐酸、98%的浓硫酸、新制氯水,三张试纸最终变成 (　　)
A.白、红、白　　　　　B.红、黑、白
C.红、红、红　　　　　D.白、黑、白
5.将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯,滴入几滴水,搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑,片刻后,黑色物质急剧膨胀,同时产生大量刺激性气味的气体,放出大量的热。(如图所示)

(1)固体变黑体现了浓硫酸的　　　　性(填“吸水”“脱水”或“强氧化”)。易错 
(2)确定刺激性气味气体的成分。
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　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
③刺激性气味气体产生的原因是　　　　　　　　 
　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 
题组三　浓硫酸的强氧化性
6.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.木材
C.红热木炭　　　　　
D.氧化铝
7.(2021北京师大附属实验中学高一上期末)用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验说法不合理的是 (　　)

A.①中反应说明浓硫酸具有酸性和强氧化性
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中石蕊溶液变红后不褪色
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
8.(2021山西临汾高一月考)硫酸能在金星的上层大气中找到,离星球表面约45~70公里的硫酸云层覆盖整个金星表面。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2H2SO4(浓)+S 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.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝钝化
D.把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中并加热,得到气体的体积在标准状况下为22.4 L
9.(2020辽宁高一开学考试)探究铜和浓硫酸的反应,下列装置或操作错误的是 (　　)

10.(2020北京高一下学期检测)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。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸反应时产生的气体为X)。

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:C中　　　　　　　　　,D中　　　　　　　　　。 
题组四　硫酸根离子的检验及粗盐的提纯
11.(2021福建莆田高一上期末)检验某试样中有无SO42-的操作及结论正确的是 (　　)
A.先加盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀,一定有SO42-
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀,一定有SO42-
C.滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀,一定没有SO42-
D.滴加BaCl2溶液有白色沉淀,一定有SO42-
12.(2020山东青岛高一上期末)在提纯粗盐(含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子)的实验中,下列说法正确的是 (　　)
A.加入试剂顺序可以是BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸
B.过滤操作可以在所有的试剂加完后进行
C.可以用玻璃棒搅拌溶液,以加快过滤速度
D.将提纯后的食盐溶液倒入坩埚,加热,至水分全部蒸干停止加热
13.为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,以制得精盐水。某同学设计如下方案:

以下说法正确的是 (　　)
A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,也可能有一些Ca(OH)2
B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2+、Ca2+
C.D中只有CO32-、Cl-、Na+这3种离子
D.③中发生的反应只有2H++CO32- H2O+CO2↑
14.(2021北京昌平高一上期末)为除去粗盐水中含有的杂质SO42-、Ca2+和Mg2+,得到精制食盐水,某同学利用NaOH溶液、盐酸、Na2CO3溶液和BaCl2溶液,设计了如下实验流程:

(1)操作a的名称是　　　　　。 
(2)沉淀A的化学式是　　　　　。 
(3)溶液B中主要含有的离子有　　　　　　　　　。 
(4)写出试剂2参与反应的离子方程式:　　　　　　　　 
　　　　　　　　　。 
(5)某小组认为也可以选用Ba(OH)2溶液作为除杂试剂,若采用此方案,加入试剂的顺序依次为　　　　　。深度解析 

能力提升练
题组一　硫酸的性质及硫酸根离子的检验
1.(双选)()有一瓶Na2SO3溶液,它可能部分被氧化。某同学取少量该溶液,滴加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。下述结论中,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,生成的沉淀中一定含有硫酸钡
C.加入稀硫酸后,不溶的沉淀一定是硫酸钡
D.此实验不能确定亚硫酸钠是否部分被氧化
2.(2021北京房山高一上期末,)下列实验所得结论不正确的是 (　　)
实验
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
装置



现象
产生大量无色气体
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量无色、有刺激性气味的气体
A.实验Ⅰ中气体是氢气
B.实验Ⅱ中没有发生化学变化
C.实验Ⅲ中气体是二氧化硫
D.浓度、温度会影响实验现象
3.()在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的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
题组二　以硫酸为载体的综合实验
4.(2021广东肇庆一中高一下期中,)某同学设计如图装置来检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的所有气体产物。

下列说法正确的是 (　　)
A.实验时可观察到装置①中白色硫酸铜粉末变蓝色
B.装置②中两次用到品红溶液的作用相同
C.装置③主要是用于尾气吸收
D.如果将仪器的连接顺序变为②③①,同样可以检出所有气体产物
5.(2021山东济宁高一下期中,)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
6.(2020辽宁省实验中学高一期中,)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(部分夹持装置已省略,已知SO3的熔点为16.8 ℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响),下列说法不正确的是 (　　)

A.A装置烧瓶中发生的反应可以表示为Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O
B.用D装置制备氧气,试管中的药品可以是KClO3
C.当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气
D.C中产生的白色沉淀是BaSO4
答案全解全析
基础过关练
1.D　硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等,A项正确;以硫黄或黄铁矿作为原料可用于制取硫酸,B项正确;工业制备硫酸时,SO2转化为SO3的反应在400~500 ℃、V2O5作催化剂的条件下进行,C项正确;工业生产中用98.3%的浓硫酸来吸收SO3,D项错误。
知识拓展
用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可以避免形成酸雾,并能提高吸收效率。
2.C　将黄铁矿粉碎可以增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率,A正确;二氧化硫、三氧化硫均可以与碱反应生成盐和水,都是酸性氧化物,B正确;二氧化硫转化为三氧化硫是可逆反应,C错误;三氧化硫与水发生化合反应生成硫酸,D正确。
3.D　Cu与浓硫酸反应需要加热,D项错误。
4.B　盐酸具有酸性,能使蓝色石蕊试纸变红色;98%的浓硫酸具有脱水性,则能使蓝色石蕊试纸最终变为黑色;氯水中含有HCl和HClO,HClO具有漂白性,则在蓝色石蕊试纸上滴加新制氯水,试纸先变红后褪色,最终变为白色。
5.答案　(1)脱水　(2)①SO2　②不能　SO2也可使澄清石灰水变浑浊　③C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
解析　(1)浓硫酸具有脱水性,把蔗糖中的氢、氧元素按原子个数比2∶1脱去,使蔗糖固体变黑。(2)①将产生的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液褪色,加热,颜色恢复,说明该气体中一定含有二氧化硫;②二氧化硫和二氧化碳通入澄清石灰水都会生成沉淀,使溶液变浑浊,因此澄清石灰水变浑浊不能证明气体中含有二氧化碳;③脱水过程中放热,碳和浓硫酸共热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水。
易错警示
浓H2SO4的脱水作用一般适用于含C、H元素的有机物,这些有机物中本身没有H2O,但有H、O元素,浓H2SO4能把有机物中的H、O按H2O的组成比脱去,使这些有机物发生化学变化。
6.C　浓硫酸具有吸水性,能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末;浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性;浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸只表现其强氧化性;浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。
7.D　铜与浓硫酸的反应中,硫元素部分化合价降低,部分化合价不变,浓硫酸既表现酸性又表现强氧化性,A正确;SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,故可用品红溶液验证SO2的生成,B正确;SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离产生H+使溶液显酸性,因此能够使紫色石蕊溶液变为红色,且二氧化硫不能漂白指示剂,所以③中石蕊溶液变红后不褪色,C正确;实验中,铜丝与过量浓硫酸反应生成硫酸铜,试管中还含有过量的浓硫酸,为确认CuSO4生成,应将试管①中的液体倒入水中,观察溶液颜色,若溶液显蓝色,证明有硫酸铜生成,反之则没有硫酸铜生成,而不能将水加入①中,D错误。
8.C　浓硫酸不能干燥氨气,A错误;浓硫酸与单质硫反应时,浓硫酸只表现强氧化性,B错误;常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝钝化,C正确;把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中并加热,浓硫酸逐渐变稀,稀硫酸不与铜反应,因此2 mol H2SO4与足量铜反应得到的气体物质的量小于1 mol,即气体体积在标准状况下小于22.4 L,D错误。
9.B　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;二氧化硫的密度比空气大,集气瓶中应长管进气、短管出气,B错误;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;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CuSO4·5H2O,D正确。
10.答案　(1)Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O　(2)当Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2　(3)品红溶液　检验SO2　浓硫酸　吸收水蒸气　碱石灰　防止空气中的水蒸气进入装置D中　(4)黑色粉末变成红色　白色粉末变成蓝色
解析　(1)锌和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水,反应的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O。(2)在Zn与浓H2SO4反应的过程中,H2SO4被消耗且有水生成,H2SO4浓度逐渐减小,变成稀硫酸,Zn与稀H2SO4反应生成H2。(3)分析装置图可知,生成的气体中可能有二氧化硫和氢气,装置A是验证二氧化硫存在的装置,选品红溶液进行验证;通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,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,所以装置D中盛有无水硫酸铜,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中需加入碱石灰。(4)证明生成的气体中含有氢气的现象是:装置C中黑色粉末变为红色,装置D中白色粉末变为蓝色。
11.A　先加盐酸无明显现象,排除了碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等的干扰,再加BaCl2溶液有白色沉淀,可以证明溶液中存在硫酸根离子,A正确;加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀,该白色沉淀可能是氯化银,B错误;硫酸银为微溶物,可溶于硝酸,所以滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀,不能确定溶液中一定没有硫酸根离子,C错误;滴加BaCl2溶液有白色沉淀,该白色沉淀可能为碳酸钡、亚硫酸钡、氯化银等,D错误。
12.A　氯化钡溶液用于除去SO42-,碳酸钠溶液用于除去钙离子和过量的钡离子,过量的碳酸钠、氢氧化钠可以用盐酸除去,所以保证在加入氯化钡溶液后再加入碳酸钠溶液即可,A正确;加入沉淀剂氯化钡溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液,分别生成硫酸钡沉淀、碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀、氢氧化镁沉淀,若直接加入盐酸再过滤,则生成的沉淀碳酸钙、碳酸钡和氢氧化镁又会重新溶解,所以过滤操作应在加入盐酸之前进行,B错误;用玻璃棒搅拌过滤器中的液体可能使滤纸破损,导致实验失败,C错误;应将提纯后的溶液加入蒸发皿中进行蒸发,在蒸发操作过程中,当加热到有少量液体剩余时停止加热,用余热蒸干剩余的水分,D错误。
13.A　为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,加入过量氢氧化钡溶液,Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀,SO42-与Ba2+反应生成硫酸钡沉淀,Ca(OH)2的溶解度较小,Ca2+与OH-反应也会生成少量Ca(OH)2沉淀,A正确;B中含有Ca2+、Ba2+、OH-、Na+、Cl-等,加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Ca2+、Ba2+,B错误;B中加入过量Na2CO3溶液后,D中含有Cl-、Na+、CO32-、OH-等离子,C错误;D中加入适量盐酸,除去CO32-、OH-,则③中发生的反应有2H++CO32- H2O+CO2↑、H++OH- H2O,D错误。
14.答案　(1)过滤　(2)BaSO4　(3)Ba2+、Cl-、Ca2+、Na+、OH-
(4)CO32-+2H+ H2O+CO2↑、OH-+H+ H2O　(5)Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、盐酸
解析　为除去粗盐水中含有的杂质SO42-、Ca2+和Mg2+,得到精制食盐水,在粗盐水中加入氯化钡溶液,生成硫酸钡沉淀,经过滤得到溶液A,在溶液A中加入氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀,经过滤得到溶液B,在溶液B中加入碳酸钠溶液生成碳酸钡和碳酸钙,经过滤得到溶液C,在溶液C中加入适量盐酸得到精制食盐水。
方法技巧
为了将可溶性杂质除净,除杂试剂应稍过量,这样才能保证杂质离子完全被除去,但过量的除杂试剂又会成为新的杂质,所以粗盐的提纯实验中应该保证Na2CO3溶液在BaCl2溶液后面加入,过滤后再加入适量盐酸,除去过量的Na2CO3。
能力提升练
1.CD　若Na2SO3溶液未被氧化,则加入BaCl2溶液生成的沉淀是BaSO3,而没有BaSO4,B错误;无论Na2SO3溶液是否被氧化,加入BaCl2溶液后,再加入稀硫酸,不溶的沉淀一定是BaSO4,C正确;题中实验无法证明Na2SO3是否部分被氧化,A错误,D正确。
2.B　稀硫酸和铁反应生成的气体是氢气,A正确;常温下,铁片遇到浓硫酸发生钝化,该过程中发生了化学反应,B错误;加热条件下,铁片可以溶解于浓硫酸中,浓硫酸作氧化剂,生成的无色、有刺激性气味的气体是二氧化硫,C正确;实验Ⅰ、Ⅱ硫酸的浓度不同,说明浓度会影响实验现象,实验Ⅱ、Ⅲ温度不同,说明温度会影响实验现象,D正确。
3.A　浓H2SO4吸水后放热,使溶液温度升高,①可行;浓H2SO4具有吸水性,能使胆矾晶体由蓝色变成白色,②可行;浓H2SO4具有吸水性,使饱和KNO3溶液中的水减少,有晶体析出,③可行;浓H2SO4具有吸水性,使试管中的水减少,④可行。
4.A　浓硫酸和木炭的反应为C+2H2SO4 CO2↑+2SO2↑+2H2O。无水硫酸铜可以检验产物中的水,品红溶液用于检验SO2,酸性高锰酸钾溶液可将SO2除去,通过观察第二瓶品红溶液的颜色来判断SO2是否被除尽,最后用澄清石灰水检验CO2。无水硫酸铜遇水会变蓝色,A正确;由分析可知,装置②中左侧品红溶液的作用是检验SO2,右侧品红溶液的作用是检验SO2是否被除尽,故作用不同,B错误;装置③主要用于检验CO2气体,C错误;如果将仪器的连接顺序变为②③①,将无法检验出H2O,D错误。
5.B　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。
6.B　70%的浓硫酸和亚硫酸钠反应产生二氧化硫,A装置烧瓶中发生的反应可以表示为Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O,A正确;D装置加热固体制备氧气,可以用KMnO4,加热分解KClO3需要MnO2作催化剂,B错误;对于定量测定实验,需要排除空气、水蒸气的干扰,还要将产物三氧化硫以及未反应的二氧化硫全部驱赶到后续装置中以进行准确测量或称量,故停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,C正确;C装置中发生的反应为3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O 4H++2NO↑+3BaSO4↓,白色沉淀为BaSO4,D正确。