2024-2025學年新教材高中化學第五章化工生產中的重要非金屬元素第一節(jié)硫及其化合物第2課時硫酸硫酸鹽練習含解析新人教版必修第二冊

PAGEPAGE9第2課時硫酸硫酸鹽課后篇素養(yǎng)形成夯實基礎輕松達標1.區(qū)分濃硫酸和稀硫酸,既簡潔又牢靠的方法是()A.與銅片反應B.與石蕊溶液反應C.用玻璃棒各蘸少許涂在紙上D.加入鋅片看是否有氣體生成答案C解析常溫下濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應,無法區(qū)分。濃硫酸、稀硫酸均可與鋅片反應,濃硫酸反應產生SO2,稀硫酸反應產生H2,可以區(qū)分,但不是既簡潔又牢靠的方法。只有C項是利用了濃硫酸有脫水性而稀硫酸沒有脫水性來區(qū)分,方法簡潔且牢靠。2.下列事實與濃硫酸表現出的性質(括號中)的對應關系正確的是()A.在空氣中敞口久置的濃硫酸,溶液質量增大(難揮發(fā)性)B.在加熱條件下銅與濃硫酸反應(強氧化性、酸性)C.蔗糖與濃硫酸反應中有海綿狀的炭生成(吸水性)D.濃硫酸可用來干燥某些氣體(脫水性)答案B3.硫酸廠有一輛已存放過濃硫酸的鐵槽車。某工人邊吸煙邊用水沖洗,結果發(fā)生了爆炸事故,下列引起爆炸的緣由中正確的是()A.濃硫酸遇明火爆炸B.濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸C.鐵與水反應產生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸D.稀釋后的硫酸溶液與鐵反應產生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸答案D解析濃硫酸加水稀釋變成稀硫酸后,與金屬鐵反應產生氫氣,吸煙時,氫氣在空氣中遇明火發(fā)生爆炸。4.下列關于濃硫酸的敘述正確的是()A.濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化B.濃硫酸在常溫下可快速與銅片反應放出二氧化硫氣體C.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化答案D解析選項A中利用的是濃硫酸的脫水性,B項中反應在加熱條件下才能發(fā)生;C項中的氨氣是堿性氣體,不能用濃硫酸干燥。5.濃硫酸在使下列物質發(fā)生轉化時,只表現強氧化性的是()A.CuCuSO4 B.CCO2C.FeOFe2(SO4)3 D.Fe2O3Fe2(SO4)3答案B解析濃硫酸在反應中表現出酸性時,硫元素的化合價不變,硫元素仍以S的形式存在;濃硫酸表現出強氧化性時,硫元素的化合價降低。C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O中,硫元素的化合價降低,濃硫酸只表現強氧化性;Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O中,硫元素的化合價不變,濃硫酸只表現酸性;而Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O和2FeO+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O中,都是一部分硫元素化合價降低,一部分硫元素化合價不變,所以濃硫酸在A、C項轉化中,既表現了酸性,又表現了強氧化性。6.如圖是硫酸試劑標簽上的部分內容,下列說法正確的是()A.該硫酸試劑的物質的量濃度為18.4mol·L-1

B.該硫酸試劑與等體積的水混合后所得溶液的質量分數小于49%

C.50mL該H2SO4試劑中加入足量的銅片并加熱,被還硫酸化學純(CP)

(500mL)

品名:硫酸

化學式:H2SO4

相對分子質量:98

密度:1.84g·cm-3

質量分數:98%原的H2SO4的物質的量為0.46molD.常溫下,2.7gAl與足量的該硫酸試劑反應可得到標準狀況下的H23.36L答案A解析A項,該硫酸試劑的物質的量濃度c==18.4mol·L-1;B項,等體積的水的質量小于濃硫酸的質量,故混合后所得溶液的質量分數大于49%;C項,由Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,若0.05L×18.4mol·L-1=0.92mol的H2SO4完全參與反應,則被還原的H2SO4的物質的量為0.46mol,但由于隨著反應的進行,H2SO4濃度減小,變?yōu)橄×蛩釙r與Cu不反應,則被還原的H2SO4的物質的量小于0.46mol;D項,常溫下,Al遇濃硫酸“鈍化”。7.某探討小組成員在探討鑒別濃硫酸和稀硫酸時,設計了如下方案:方案操作結論甲投入火柴梗變黑者為濃硫酸乙加入金屬鋁片產生刺激性氣味的氣體者為濃硫酸丙分別加入到盛水的試管中放出大量熱者為濃硫酸丁加到CuSO4·5H2O晶體中變白者為濃硫酸(1)其中可行的是(填序號)。

(2)其中一個稍作改進就能成為可行方案的是,改進方法是。

答案(1)甲、丙、丁(2)乙操作中增加加熱條件(或將結論改為常溫下反應產生氣體的為稀硫酸)解析(1)甲、丙、丁分別利用了濃硫酸的脫水性、稀釋時放出大量的熱、吸水性,方案可行。(2)乙中,常溫下濃硫酸使鋁鈍化,加熱即可反應。而常溫下鋁片可與稀硫酸反應產生H2。提升實力跨越等級1.下列各組氣體通常狀況下能大量共存,并且既能用濃硫酸干燥,又能用堿石灰干燥的是()A.SO2、O2、HBr B.NH3、O2、N2C.NH3、CO2、HCl D.H2、CH4、O2答案D解析既能用濃硫酸干燥,又能用堿石灰干燥的氣體應是中性氣體,D項中的氣體均為中性氣體且在通常狀況下能大量共存。2.化學與生活親密相關。下列說法錯誤的是()A.碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多癥B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.氫氧化鋁可用于中和過多胃酸D.碳酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查答案D解析碳酸氫鈉溶液呈弱堿性,可與胃液中的鹽酸反應,A項正確;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,可用于生活用水的消毒,B項正確;胃酸的主要成分是鹽酸,可用Al(OH)3中和過多胃酸,生成AlCl3和H2O,C項正確;可溶性鋇鹽有毒,碳酸鋇可與胃酸(主要成分是鹽酸)反應生成BaCl2,引起中毒,故常用不溶于酸的BaSO4做胃腸X射線造影檢查,D項錯誤。3.如圖所示,小試管內盛有約3mL飽和硫酸銅溶液,與錐形瓶連通的U形細管內盛有少量水(為了便于視察,預先把水染成了紅色)。沿小試管的內壁當心地漸漸倒入約3mL濃硫酸,靜置片刻后,不行能視察到的現象有()A.小試管內液體分成兩層,上層藍色,下層無色B.U形細管內左邊液面降低,右邊液面上升C.小試管內有少量的白色固體析出D.小試管內有氣泡產生答案D解析濃硫酸的密度比水的密度大,溶于水放出大量的熱,且濃硫酸具有強吸水性,必定導致飽和硫酸銅溶液中析出CuSO4固體。4.用20mL18.4mol·L-1的濃硫酸與銅共熱一段時間后,冷卻,過濾除去多余的銅,將濾液加水稀釋到100mL,所得溶液中S的濃度為3.18mol·L-1,則此時溶液中CuSO4的物質的量濃度為()A.0.50mol·L-1 B.0.75mol·L-1C.1.00mol·L-1 D.3.18mol·L-1答案A解析隨著反應的進行,濃硫酸變成稀硫酸,稀硫酸與銅不反應,所得溶液為CuSO4與稀硫酸的混合溶液。反應前n(H2SO4)=18.4mol·L-1×0.020L=0.368mol,反應后n(S)=3.18mol·L-1×0.100L=0.318mol;因此削減的S的物質的量n(S)=n(SO2)=0.368mol-0.318mol=0.050mol。由反應Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,n(CuSO4)=n(SO2)=0.050mol,則c(CuSO4)==0.50mol·L-1。5.5mL物質的量濃度為18mol·L-1的濃硫酸中加入足量銅片并加熱,充分反應。下列說法正確的是()A.有0.09mol的硫酸被還原B.有0.045mol的硫酸被還原C.充分反應后體系無硫酸剩余D.消耗的銅的質量肯定小于2.88g答案D解析濃硫酸與銅可發(fā)生氧化還原反應,而稀硫酸與銅不發(fā)生反應。濃硫酸與銅反應時,隨著反應進行,硫酸漸漸消耗,其濃度也漸漸減小,當硫酸溶液由濃變稀時,反應就會停止。因此,硫酸不會完全參與反應。由題意知,n總(H2SO4)=0.005L×18mol·L-1=0.09mol,參與反應的硫酸的物質的量n消耗(H2SO4)<0.09mol,則被還原的硫酸的物質的量小于0.045mol,參與反應的銅的質量小于2.88g。6.(雙選)(原創(chuàng))工業(yè)上制硫酸的設備分為三大部分,一是沸騰爐、二是接觸室、三是汲取塔。在沸騰爐內二硫化亞鐵與氧氣發(fā)生反應,生成二氧化硫;在接觸室內有催化劑存在下SO2進一步與O2化合,生成SO3;SO3流經汲取塔時,采納98.3%的濃硫酸汲取,SO3與水化合形成硫酸。為探討汲取SO3應選用的物質,依照工業(yè)上制備硫酸的流程設計了下面的試驗裝置。下列有關敘述不正確的是()A.本試驗中裝置甲的作用僅僅是用于干燥氣體B.反應中要求乙反應器內氧氣的物質的量要比二氧化硫的物質的量多一倍左右,該裝置無法通過現象推斷C.試驗時丁裝置在反應過程中先出現氣泡,不久就出現了白霧,而丙裝置始終都沒有任何現象,說明濃硫酸的汲取效果比水好D.該試驗裝置存在明顯的缺陷答案AB解析裝置甲的作用有:①凈化二氧化硫和氧氣,汲取水分,②使二氧化硫和氧氣充分混合,③通過視察氣泡,調整氣體的流速,A錯誤;甲裝置中,通過限制通氧氣的導管口產生氣泡的速率大約是通二氧化硫導管口的2倍,可以保證氣體的體積比,能夠通過現象推斷,B錯誤;由試驗現象可說明濃硫酸的汲取效果比水好,C正確;SO2和SO3都是大氣污染物,必需進行尾氣汲取,D正確。7.某化學課外愛好小組為探究銅與濃硫酸的反應狀況,用如圖所示裝置進行有關試驗。請回答:(1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為。

(2)裝置D中試管口放置的棉花應事先用一種液體浸濕,這種液體是,其作用是。

(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當D處有明顯的現象后,關閉止水夾K并移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產生,此時B中現象是。B中應放置的液體是(填字母)。

A.水 B.酸性KMnO4溶液C.濃溴水 D.飽和NaHSO3溶液(4)試驗中,取肯定質量的銅片和肯定體積18mol·L-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應完畢,發(fā)覺燒瓶中還有銅片剩余,該小組學生依據所學的化學學問認為還有肯定量的硫酸剩余。①有肯定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認為緣由是

。

②下列藥品中能用來證明反應結束后的燒瓶中確有余酸的是(填字母)。

A.鐵粉 B.BaCl2溶液C.銀粉 D.NaHCO3溶液答案(1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O(2)NaOH溶液(其他合理答案均可)汲取多余的二氧化硫,防止污染空氣(3)瓶中液面下降,而長頸漏斗中液面上升D(4)①反應過程中硫酸被消耗,濃硫酸漸漸變稀,而銅不和稀硫酸反應②AD解析(1)Cu可與濃硫酸發(fā)生反應:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)因為SO2是污染性氣體,不能排入大氣中,故D中試管口放置的棉花應事先用NaOH溶液浸濕,以汲取多余的SO2,防止污染空氣。(3)余熱使反應接著進行,生成的多余氣體可貯存于B中,排出的液體進入長頸漏斗,為削減SO2的溶解,B內應盛放飽和NaHSO3溶液。(4)隨著反應的進行,H2SO4被不斷消耗,且反應生成水,使硫酸溶液的濃度漸漸減小,當變?yōu)橄×蛩釙r,反應將會停止,而銅與稀硫酸不反應;可向反應結束后的燒瓶中加入鐵粉或NaHCO3溶液,若有氣泡產生,則可證明確有余酸。8.(1)濃硫酸與木炭在加熱條件下反應的化學方程式為。

(2)試用下列各裝置設計一個試驗,驗證上述反應的各種產物。寫出這些裝置的連接依次(按產物氣流從左到右的方向,填裝置的序號):→→→。

編號①②裝置編號③④裝置(3)試驗時可視察到裝置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。則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)裝置②中所加的固體藥品是,可確定的產物是,確定裝置②在整套裝置中位置的理由是。

(5)裝置③中所盛放的溶液是,可驗證的產物是。

答案(1)C+2H2SO4(濃)2SO2↑+CO2↑+2H2O(2)④②①③(3)驗證產物中有SO2將SO2全部氧化汲取確定產物中SO2已被B瓶溶液全部汲取(4)無水CuSO4(或變色硅膠)水蒸氣由于產物氣流通過①③時會帶出水蒸氣,所以②必需放置在①③之前(5)澄清石灰水CO2解析檢驗C與濃硫酸反應的產物時,先檢驗H2O,再檢驗SO2,最終檢驗CO2。為了避開SO2對檢驗CO2的干擾,故在①中B瓶中盛放酸性KMnO4溶液,作用是將SO2全部氧化汲取,C瓶中盛放品紅溶液,作用是確定產物中SO2已被B瓶溶液全部汲取。貼近生活拓展創(chuàng)新皮蛋,又稱松花蛋,因其獨特的口味,是不少市民心愛的食物。傳統(tǒng)皮蛋的主要原料有生石灰、純堿、食鹽、紅茶、植物灰等。央視曝光了某皮蛋生產企業(yè)運用工業(yè)硫酸銅“炮制”皮蛋,工業(yè)硫酸銅中含有大量重金屬。硫酸銅是重要的工業(yè)原料。對下列有關硫酸銅的制備方法進行探討。查閱資料可知:銅在低溫下不能和O2發(fā)生反應,也不能和稀硫酸共熱發(fā)生反應。(1)工業(yè)上是將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并不斷地通入空氣來制取CuSO4溶液的。寫出銅屑在此狀態(tài)下發(fā)生