新教材高中化学课时跟踪检测二硫酸及硫酸根离子的检验 人教版必修第二册5

新教材高中化学课时跟踪检测二硫酸及硫酸根离子的检验 人教版必修第二册5

课时跟踪检测（二） 硫酸及硫酸根离子的检验 A级—学业水平考试达标练 ‎1．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是(　　)‎ A．与铜片反应 B．与石蕊溶液反应 C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D．加入锌片看是否有气体生成 解析：选C　浓硫酸具有脱水性，涂在纸上，使其变黑色，稀硫酸涂在纸上无明显变化。‎ ‎2．下列现象和用途中，浓硫酸表现脱水性的是(　　)‎ A．实验室制取氯气时浓硫酸作干燥剂 B．浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑 C．浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变为白色粉末 D．浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化 解析：选B　区别浓硫酸的脱水性和吸水性，要看原物质中是否有水分子。一般来说，脱水性是对有机物而言，其中的氢、氧两种元素按原子个数比2∶1即以H2O的形式脱去，无机物失水一般为吸水性，如CuSO4·5H2O失去结晶水，C不正确；A中浓硫酸表现吸水性；D中浓硫酸表现强氧化性；只有B中浓硫酸表现脱水性。‎ ‎3．向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾，下列叙述不属于产生该现象的原因是(　　)‎ A．浓硫酸具有脱水性 B．浓硫酸具有吸水性 C．盐酸具有挥发性 D．气体的溶解度随温度升高而降低 解析：选A　向盐酸中加入浓H2SO4，浓H2SO4稀释放热，再者浓H2SO4具有吸水性，可使HCl挥发出来。‎ ‎4．浓硫酸和2 mol·L－1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线变化的原因是(　　)‎ A．a升华、b冷凝　　　 B．a挥发、b吸水 C．a蒸发、b潮解 D．a冷凝、b吸水 解析：选B　在两种溶液中都存在吸水和水分挥发两个过程，只不过在浓硫酸中以吸收水分为主，溶液质量增加；而2 mol·L－1稀硫酸中以水分挥发为主，质量减小。‎ 7‎ ‎5．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 mol铜参加反应就有2 mol浓H2SO4被还原，同时生成2 mol SO2‎ 答案：C ‎6．某同学进行了如图所示的实验，由实验现象得到的结论中正确的是(　　)‎ A．原溶液中一定只含有SO ‎ B．原溶液中一定含有SO和Cl－‎ C．原溶液中一定只含有Cl－‎ D．原溶液中可能含有SO，也可能含有Cl－‎ 解析：选D　能够与氯化钡反应生成不溶于稀盐酸的沉淀的离子有SO或Ag＋，由于步骤①中加入氯化钡溶液，引进了Cl－，步骤③也无法确定是否存在氯离子，所以无法确定原溶液中一定存在的离子。‎ ‎7．下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是(　　)‎ ‎①H2SO4(浓)＋2NaCl(固)Na2SO4＋2HCl↑‎ ‎②2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O ‎③2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O ‎④4H2SO4(浓)＋2FeO===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O A．①② B．③④‎ C．①③ D．②④‎ 解析：选B　浓H2SO4与金属、低价态金属氧化物(具有变价的金属元素)反应时，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性；浓H2SO4与非金属反应时，浓H2SO4只表现强氧化性。‎ ‎8.“亲爱的水：每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉。当我见不到你时，我甚至会在空气中寻找你的气息……”——这是浓硫酸对水的真情告白。如图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U形细玻璃管内放有少量水(已染成红色)。如沿小试管壁小心地慢慢注入3 mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到的液面现象是(　　)‎ A．左高右低 B．左低右高 C．左右一样高 D．来回振动 7‎ 解析：选B　浓硫酸稀释时放出大量的热，使管内的气体膨胀，压强增大，所以U形细玻璃管内水左低右高。‎ ‎9．探究浓硫酸和铜的反应，下列装置或操作错误的是(　　)‎ A．上下移动装置甲中的铜丝可控制生成SO2的量 B．装置乙可用于收集SO2气体 C．为确认甲中有CuSO4生成，将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色 D．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4·5H2O 解析：选B　可控制铜丝与溶液接触面积来控制反应速率，故A不符合题意；二氧化硫的密度比空气的大，因此用装置乙收集二氧化硫时，应长进短出，故B符合题意；将试管中的液体倒入装置丙中，若变蓝，则有硫酸铜生成，故C不符合题意；利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出硫酸铜晶体，故D不符合题意。‎ ‎10．(1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(2)试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是________→________→________→________(填装置的编号)。‎ ‎(3)实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是________________________________________________________________________，‎ B瓶溶液的作用是________________________________________________，‎ C瓶溶液的作用是_____________________________________________。‎ ‎(4)装置②中所加的固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置②在整套装置中的位置的理由是______________________________________________。‎ 7‎ ‎(5)装置③中所盛溶液是____________，可验证的产物是________。‎ 解析：C与浓硫酸发生反应：2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O。反应中的生成物有三种：SO2、CO2、H2O。在检验这三种产物时要避免相互干扰，如检验CO2时一般用澄清石灰水，而SO2也会使澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前必须先除去SO2；因在气体通过水溶液后，水蒸气会随之带出，所以必须在通过水溶液之前检验水的存在，由上述分析可知装置的连接顺序是④→②→①→③。‎ 答案：(1)2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O ‎(2)④　②　①　③‎ ‎(3)验证SO2的存在　充分吸收SO2　验证SO2是否已被吸收完全 ‎(4)无水硫酸铜　水　由于产物通过①③时会带出水蒸气，所以②必须放在①③之前 ‎(5)澄清石灰水　CO2‎ B级—选考等级考试增分练 ‎1．下列叙述正确的是(　　)‎ ‎①稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜 ‎②碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢 ‎③H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥 ‎④BaSO4难溶于酸，可用盐酸和BaCl2溶液检验SO A．①② B．③④‎ C．①③ D．②④‎ 解析：选B　稀硫酸和铜粉不反应， ①错误；浓硫酸具有氧化性，碘化钾能被浓硫酸氧化成碘单质， ②错误；三种气体都不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥， ③正确；硫酸钡难溶于酸，先加盐酸，无沉淀产生，排除Ag＋、CO、SO的干扰，再加BaCl2溶液有白色沉淀产生，证明原溶液中存在SO，④正确。‎ ‎2．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．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 7‎ 解析：选A　①中试管上部有红棕色气体，为溴蒸气，说明浓硫酸可以将Br－氧化，②中试管上部无明显现象，说明浓硫酸不能将Cl－氧化成Cl2，否则应有黄绿色气体出现，所以对比①和②可以说明还原性Br－>Cl－，A项正确。③中发生的反应是：H2SO4(浓)＋Na2SO3 Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不是发生氧化还原反应，不能说明氧化性Br2>SO2，B、D项错误。②中试管口出现白雾，为HCl遇水蒸气形成盐酸小液滴，②中反应原理是高沸点难挥发性酸制易挥发性酸，复分解反应中生成挥发性物质，反应方程式：H2SO4(浓)＋NaClNaHSO4＋HCl↑，不能说明酸性H2SO4>HCl，C项错误。‎ ‎3．一定量的锌与100 mL 18.0 mol·L－1的浓H2SO4充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下的气体‎33.6 L。将反应后的溶液稀释至‎1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1。则下列说法中不正确的是(　　)‎ A．反应中消耗的硫酸的物质的量为1.75 mol B．生成的气体中SO2和H2的体积比为1∶4‎ C．最终溶液中Zn2＋浓度为1.5 mol·L－1‎ D．反应中转移电子的物质的量为3 mol 解析：选B　锌与浓硫酸发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4 ＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4 ＋H2↑，生成气体为SO2和H2的混合物，物质的量为＝1.5 mol。硫酸是二元酸，根据氢离子的浓度计算剩余硫酸的物质的量为n(H2SO4)＝×‎1 L×0.1 mol· L－1＝0.05 mol，所以消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)消耗＝‎0.1 L×18.0 mol· L－1 － 0.05 mol＝1.75 mol，A项正确；设混合气体中含有SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，根据气体总物质的量得：x＋y＝1.5 mol；根据化学计量关系：2H2SO4(浓) ～ SO2，H2SO4 ～ H2，可得：2x＋y＝1.75 mol，解得x＝0.25 mol，y＝1.25 mol。生成的气体中有0.25 mol SO2,1.25 mol H2，SO2和H2的体积比为1∶5，B项错误；据化学计量关系：SO2 ～ Zn，H2 ～ Zn，溶解Zn的物质的量为(0.25＋1.25) mol＝1.5 mol，最终溶液体积为‎1 L，所以最终溶液中Zn2＋浓度为1.5 mol·L－1，C项正确；由C项知参与反应的Zn的物质的量为1.5 mol，所以反应中转移电子的物质的量为2×1.5 mol＝3 mol，D项正确。‎ ‎4．向50 mL浓硫酸(足量)中加入‎3.2 g Cu，在加热条件下充分反应：‎ ‎(1)反应消耗的H2SO4的物质的量是________mol，生成SO2的体积为________mL(标准状况下)。‎ ‎(2)若题干中浓硫酸的物质的量浓度为a mol·L－1，投入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)________ ‎0.025a mol(填“等于”“大于”或“小于”)。‎ ‎(3)将题干中反应后的溶液稀释到500 mL，从中取出50 mL，并向取出液中加入足量 7‎ 的BaCl2溶液，得到沉淀‎19.81 g，则原浓硫酸的物质的量浓度为____________ mol·L－1。‎ 解析：(1)根据反应2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O，其中n(Cu)＝＝0.05 mol，则反应消耗的H2SO4的物质的量n(H2SO4)＝2n(Cu)＝0.1 mol，生成SO2的体积(标准状况下)V＝0.05 mol×‎22.4 L·mol－1＝‎1.12 L＝1 120 mL。‎ ‎(2)n(H2SO4)＝‎0.05a mol，由于Cu与浓硫酸的反应中，溶质H2SO4不可能全部参加反应，且被还原的H2SO4为参加反应的H2SO4的一半，故实际被还原的H2SO4的物质的量小于‎0.025a mol。‎ ‎(3)因为n(BaSO4)＝≈0.085 mol，则题干中反应后的溶液中n(SO)＝0.085 mol×＝0.85 mol，又n(SO2)＝0.05 mol，所以原溶液中H2SO4的物质的量：n(H2SO4)＝n(SO)＋n(SO2)＝0.9 mol，c(H2SO4)＝＝18 mol·L－1。‎ 答案：(1)0.1　1 120　(2)小于　(3)18‎ ‎5．某化学兴趣小组为研究浓硫酸与生铁(含碳)的反应情况及产物性质，进行了如下实验。请回答下列问题：‎ ‎(1)按图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为________；实验过程中，装置B中观察到的现象是___________________________________；‎ 装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是________________________________(填化学式)。‎ ‎(2)装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应先从下列①～④中选出必要的装置连接装置A中c处管口，从左到右的顺序为________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是__________________________________________________。‎ ‎(4)某同学认为装置A中产生的气体中还含有H2，理由是________________________________________________________________________‎ 7‎ ‎(用离子方程式表示)。‎ 解析：(1)由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁(含碳)与浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫可使湿润的品红试纸褪色，二氧化硫溶于水后可使蓝色石蕊试纸变红。在酸性条件下NO具有强氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀。‎ ‎(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此 应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通入品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳，从左到右的顺序为③②④。‎ 答案：(1)分液漏斗　品红试纸褪色，石蕊试纸变红　BaSO4‎ ‎(2)2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O ‎(3)③②④　赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验 ‎(4)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑‎ 7‎