2025版高一化學(xué)必修第二冊(cè)（含不定項(xiàng)選擇）課時(shí)過程性評(píng)價(jià) 二 硫酸 硫酸根離子的檢驗(yàn)

二硫酸硫酸根離子的檢驗(yàn)(30分鐘50分)題組過關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:硫酸的制備1.(2分)(2024·菏澤高一檢測(cè))工業(yè)上制硫酸涉及的三個(gè)裝置如圖所示,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.沸騰爐的進(jìn)料口a通空氣,進(jìn)料口b加黃鐵礦粉B.接觸室中的反應(yīng)主要為2SO2+O22SO3C.吸收塔中不用水吸收SO3的原因是SO3溶于水時(shí)放出大量的熱,從而形成酸霧,降低吸收效率D.沸騰爐中產(chǎn)生的礦渣經(jīng)過處理可以作為煉鐵的原料【解析】選A。沸騰爐的進(jìn)料口a加黃鐵礦,進(jìn)料口b通空氣,故A錯(cuò)誤;接觸室內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為二氧化硫和氧氣發(fā)生催化氧化生成三氧化硫,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2+O22SO3,故B正確;三氧化硫與水反應(yīng)放出大量的熱,若用水吸收三氧化硫會(huì)形成酸霧,降低吸收效率,故C正確;沸騰爐排出的礦渣的主要成分是氧化鐵,可作為煉鐵的原料,故D正確。2.(4分)我國(guó)工業(yè)上主要以黃鐵礦為原料來生產(chǎn)硫酸,其工藝流程如圖:下列說法錯(cuò)誤的是()A.煅燒黃鐵礦發(fā)生的反應(yīng)為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2B.二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物C.二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫是不可逆反應(yīng)D.三氧化硫制硫酸的化學(xué)方程式為SO3+H2O===H2SO4【解析】選C。二氧化硫、三氧化硫均可以與堿反應(yīng)生成鹽和水,都是酸性氧化物,B項(xiàng)正確;二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫是可逆反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;三氧化硫與水發(fā)生化合反應(yīng)生成硫酸,D項(xiàng)正確。題組二:硫酸的性質(zhì)3.(2分)硫酸被稱為“工業(yè)之母”,我國(guó)硫酸總產(chǎn)量位居世界第一位。關(guān)于硫酸的說法錯(cuò)誤的是()A.稀硫酸與鋅反應(yīng)可制得氫氣B.稀硫酸可用于除鐵銹C.可將水注入濃硫酸中進(jìn)行稀釋D.濃硫酸可用來干燥氫氣【解析】選C。稀硫酸與鋅反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅,可制得氫氣,A正確;稀硫酸能和金屬氧化物反應(yīng),可用于除鐵銹,B正確;稀釋濃硫酸要把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌使熱量及時(shí)散發(fā)掉,C錯(cuò)誤;濃硫酸具有吸水性,且不和氫氣反應(yīng),可用來干燥氫氣,D正確。[方法規(guī)律]稀釋濃硫酸時(shí),應(yīng)將濃硫酸沿器壁注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌,使產(chǎn)生的熱量迅速散失。4.(2分)在實(shí)驗(yàn)探究課上,同學(xué)們積極思考,共設(shè)計(jì)出如圖所示的四種實(shí)驗(yàn)方案用以驗(yàn)證濃硫酸的吸水性,其中在理論上可行的是()A.①②③④ B.①③④C.①②④ D.②③④【解析】選A。濃硫酸吸收空氣中的水而放熱,溫度計(jì)示數(shù)升高,能夠證明濃硫酸的吸水性,故①在理論上可行;濃硫酸吸水,使膽礬晶體失去結(jié)晶水,變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅粉末,能夠證明濃硫酸的吸水性,故②在理論上可行;濃硫酸吸水,飽和硝酸鉀溶液中析出硝酸鉀晶體,能證明濃硫酸的吸水性,故③在理論上可行;濃硫酸吸水,試管中的水減少,能證明濃硫酸具有吸水性,故④在理論上可行。5.(2分)濃H2SO4在實(shí)現(xiàn)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中,既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是()①Cu→CuSO4②C→CO2③FeO→Fe2(SO4)3④Fe2O3→Fe2(SO4)3A.①③B.②④C.①④D.②③【解析】選A。①濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,將Cu氧化為Cu2+,自身還原為SO2,同時(shí)生成了鹽(CuSO4),體現(xiàn)了濃硫酸的酸性,故符合;②只體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,故不符;③既體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,將+2價(jià)Fe氧化為+3價(jià)Fe,同時(shí)又生成了鹽[Fe2(SO4)3],體現(xiàn)了濃硫酸的酸性,故符合;④只體現(xiàn)了濃硫酸的酸性,故不符;故選A。題組三:硫酸根離子的檢驗(yàn)及粗鹽的提純6.(2分)某無色溶液中加入氯化鋇溶液有白色沉淀,再加稀鹽酸沉淀不消失,則下列判斷正確的是()A.一定有SOB.一定有COC.一定有Ag+D.一定有SO42-【解析】選D。向某無色溶液中加入氯化鋇溶液有白色沉淀,再加稀鹽酸沉淀不消失,該沉淀可能為AgCl或BaSO4,則該溶液中含有SO42-或Ag+,7.(2分)(2024·青島高一檢測(cè))在檢驗(yàn)SO42-的過程中,下列操作正確的是(提示:稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,可將BaSO3氧化為BaSO4)A.先加入稀硝酸,沒有產(chǎn)生沉淀,然后再加硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO4B.先加入硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,證明有SO4C.先加入稀鹽酸,沒有產(chǎn)生沉淀,然后再加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO4D.先加入氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀鹽酸,沉淀不溶解,證明有SO4【解析】選C。在溶液中先加入稀硝酸,會(huì)將SO32-氧化為SO42-,溶液中無SO42-再加硝酸鋇時(shí)也會(huì)生成白色沉淀,沉淀不溶解不能說明原溶液中含SO42-,故A錯(cuò)誤;先加硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,則白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4,再加稀硝酸,則BaCO3會(huì)溶解,BaSO3會(huì)被氧化為BaSO4,沉淀不溶解不能說明原溶液中含SO42-,故B錯(cuò)誤;先加稀鹽酸,反應(yīng)除去CO32-等離子,并排除Ag+干擾,再加BaCl2,生成白色沉淀,則說明溶液中含SO42-,故C正確;先加BaCl2,生成白色沉淀,白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4,[方法規(guī)律]硫酸根離子檢驗(yàn)的最佳方法8.(4分)為除去粗鹽水中的Ca2+、Mg2+、SO42下列說法錯(cuò)誤的是()A.試劑a可選用BaCl2溶液B.NaOH溶液的作用是除去Mg2+C.Na2CO3溶液和NaOH溶液的加入順序可以互換D.在第二次過濾前加入鹽酸,同樣可以達(dá)到目的【解析】選D。除雜試劑通常都需過量加入,過量的BaCl2需要使用Na2CO3除去,所以試劑a可選用BaCl2溶液,A正確;Ca2+通常用Na2CO3除去,則Mg2+需要使用NaOH溶液除去,B正確;Na2CO3溶液和NaOH溶液的加入順序不沖突,先后順序可以互換,C正確;在第二次過濾前加入鹽酸,會(huì)造成CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2的溶解,不能達(dá)到目的,D不正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖為粗鹽的提純工藝,先將粗鹽溶于水并過濾出泥沙等難溶性雜質(zhì),再依次加入過量的X、Y、Z試劑除去Ca2+、Mg2+、SO42-等可溶性雜質(zhì)。X、Y、Z為Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液,下列試劑的添加順序不合理的是選項(xiàng)XYZANa2CO3溶液BaCl2溶液NaOH溶液BBaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液CNaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液DBaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液【解析】選A。用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)離子,為了除雜更徹底,每次所用試劑都必須過量,這樣必將帶來新的雜質(zhì),故碳酸鈉不光要除去Ca2+,還要除去過量的Ba2+,故決定了Na2CO3溶液要在BaCl2溶液的后面加,過濾出沉淀后再加入鹽酸除去過量的CO32-和OH-,過量的鹽酸適當(dāng)加熱就可以除去,試劑的添加順序不合理的是Na2CO3溶液、BaCl2溶液、綜合應(yīng)用·拓思維9.(4分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置探究濃硫酸與葡萄糖反應(yīng)生成的氣體成分。下列說法正確的是()A.使反應(yīng)發(fā)生的操作是將Y形管向右傾斜B.裝置b中出現(xiàn)白色沉淀,可能是BaCO3或BaSO3C.裝置d中出現(xiàn)渾濁,證明產(chǎn)生的氣體中含有CO2D.裝置e中可以盛放NaOH溶液【解析】選D。葡萄糖為固體,濃硫酸和葡萄糖混合,將Y形管向左傾斜,濃硫酸倒入含少量水的葡萄糖中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2和SO2和氯化鋇溶液均不反應(yīng),若裝置b中出現(xiàn)白色沉淀,是SO2和O2和氯化鋇反應(yīng)生成的BaSO4,B項(xiàng)錯(cuò)誤;c中的品紅溶液不能完全吸收SO2,SO2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁,C項(xiàng)錯(cuò)誤;污染性尾氣為SO2,可以用NaOH溶液吸收,D項(xiàng)正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.若將銅絲插入熱濃硫酸中進(jìn)行如圖(a~d均為浸有相應(yīng)試液的棉花)所示的探究實(shí)驗(yàn),下列分析正確的是()A.Cu與濃硫酸反應(yīng),只體現(xiàn)H2SO4的酸性B.a處變紅,說明SO2是酸性氧化物C.b或c處褪色,均說明SO2具有漂白性D.試管底部出現(xiàn)白色固體,說明反應(yīng)中無H2O生成【解析】選B。銅和濃硫酸反應(yīng)過程中,生成CuSO4體現(xiàn)出濃硫酸的酸性,生成SO2體現(xiàn)出濃硫酸的強(qiáng)氧化性,故A錯(cuò)誤;a處的紫色石蕊溶液變紅,其原因是SO2溶于水生成了酸,可說明SO2是酸性氧化物,故B正確;b處品紅溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c處酸性高錳酸鉀溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng),SO2體現(xiàn)出還原性,故C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)過程中試管底部出現(xiàn)白色固體,根據(jù)元素守恒可知,其成分為無水CuSO4,而非藍(lán)色的CuSO4·5H2O,其原因是濃硫酸體現(xiàn)出吸水性,將反應(yīng)生成的H2O吸收,故D錯(cuò)誤。2.下面表格中的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論均正確且相符的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A將濃硫酸滴到蔗糖表面固體變黑膨脹濃硫酸有脫水性B向某溶液中滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀溶液中含有SOC將濃硫酸和銅加熱,冷卻后用水稀釋產(chǎn)生刺激性氣味氣體,溶液呈藍(lán)色濃硫酸既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性D將足量鋅和濃硫酸共熱,將氣體通入品紅溶液產(chǎn)生刺激性氣味氣體,品紅溶液褪色產(chǎn)生的氣體只有SO2【解析】選C。將濃硫酸滴到蔗糖表面,變黑與濃硫酸的脫水性有關(guān),膨脹是C與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氣體,體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,故A錯(cuò)誤;和BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀的離子,可能是SO42-,也可能是Ag+等,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸和銅加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng):Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,濃硫酸在反應(yīng)中既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性,故C項(xiàng)正確;鋅和濃硫酸反應(yīng),首先生成SO2,當(dāng)濃硫酸變稀,鋅和稀硫酸反應(yīng)生成H2,因此,生成氣體應(yīng)為SO2和H2的混合氣體[延伸思考]向pH試紙上滴加一滴濃硫酸,pH試紙會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?說明濃硫酸具有什么性質(zhì)?提示:pH試紙先變紅后變黑,說明濃硫酸具有酸性和脫水性,使得試紙?zhí)炕?0.(4分)20mL18.0mol·L-1濃硫酸和mg鋅共熱一段時(shí)間后,鋅完全溶解,收集到VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)混合氣體,待反應(yīng)混合物冷卻后加水稀釋定容到100mL,測(cè)得溶液中c(SO42-)為3.3mol·L-1,c(H+)為5.2mol·L-1,下列說法錯(cuò)誤的是A.m=4.55B.V=1.568C.混合氣體的總質(zhì)量為2.0gD.混合氣體中,n(H2)∶n(SO2)=3∶4【解析】選D。A.溶液中n(SO42-)=0.1L×3.3mol·L-1=0.33mol,硫酸鋅的物質(zhì)的量為0.33mol-0.26mol=0.07mol,則m=0.07×65=4.55,A正確;B.硫酸鋅的物質(zhì)的量等于氣體的物質(zhì)的量,即氣體的物質(zhì)的量為0.07mol,V=0.07×22.4=1.568,B正確;C.根據(jù)題意可知,硫酸總物質(zhì)的量為0.02L×18mol·L-1=0.36mol,則二氧化硫的物質(zhì)的量為0.36mol-0.33mol=0.03mol,氫氣的物質(zhì)的量為0.04mol,則混合氣體的總質(zhì)量為0.03mol×64g·mol-1+0.04mol×2g·mol-1=2g,C正確;D.根據(jù)C的分析可知,混合氣體中,n(H2)∶n(SO2)=4∶3,D錯(cuò)誤。11.(12分)硫酸是當(dāng)今世界上最重要的化工產(chǎn)品之一。(1)《新修本草》中關(guān)于“青礬(FeSO4·7H2O)”的描述:“本來綠色,新出窟未見風(fēng)者,正如琉璃……燒之赤色,故名綠礬矣?！薄段锢硇∽R(shí)》中說:“青礬廠氣熏人,衣服當(dāng)之易爛,栽木不茂。”①赤色固體可能是Fe2O3(填化學(xué)式)。(1分)

②為確認(rèn)“青礬廠氣”含有SO2和SO3,將其依次通入以下裝置。A、B中供選擇的試劑有a.品紅溶液b.NaOH溶液 c.BaCl2溶液d.Ba(NO3)2溶液e.濃硫酸A中溶液為c(填字母),可觀察到的現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀。(3分)

【解析】(1)①“青礬”是綠礬,化學(xué)式為FeSO4·7H2O,《新修本草》中考查FeSO4·7H2O受熱分解,FeSO4·7H2O受熱分解,根據(jù)元素守恒可推測(cè)赤色固體可能是Fe2O3;②檢驗(yàn)分解的氣態(tài)產(chǎn)物中是否有SO2及SO3,檢驗(yàn)三氧化硫時(shí),為防止二氧化硫的干擾,用氯化鋇溶液檢驗(yàn),二氧化硫用品紅溶液檢驗(yàn),裝置A、B中的溶液依次是BaCl2溶液、品紅溶液,三氧化硫與BaCl2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀;(2)工業(yè)制硫酸主要采用接觸法,以黃鐵礦(FeS2)為原料制備硫酸的主要設(shè)備和流程如圖。①“沸騰爐”中主要發(fā)生的反應(yīng)為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。反應(yīng)每消耗1molFeS2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為11NA。(2分)

②“接觸室”中生成SO3的化學(xué)方程式為2SO2+O22SO3。(3分)

③“吸收塔”中用于吸收SO3的試劑為濃硫酸(填“水”或“濃硫酸”)。(1分)

④環(huán)保部門為了測(cè)定某硫酸廠周圍空氣中的SO2含量進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。取標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.000L空氣(含N2、O2、CO2、SO2),緩慢通過足量碘水。在所得溶液中加入稍過量的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,過濾后將沉淀洗滌、干燥,稱得其質(zhì)量為0.233g。則空氣樣品中SO2的體積分?jǐn)?shù)為2.24%。(2分)

【解析】(2)①反應(yīng)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2中,Fe的化合價(jià)由+2升高到+3,S由-1升高到+4,故共升高11價(jià),反應(yīng)每消耗1molFeS2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為11NA;②“接觸室”中發(fā)生反應(yīng)2SO2+O22SO3;③為避免形成酸霧,吸收塔中用于吸收SO3的試劑是98.3%的濃硫酸;④硫酸鋇的物質(zhì)的量是0.233g233g·mol-1=0.001mol,根據(jù)硫原子守恒可知0.001mol=0.0224L,SO2的體積分?jǐn)?shù)為0.022遷移創(chuàng)新·提素能12