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1、硫酸硫酸根离子的检验 (40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)1.实验室有两瓶硫酸,分别是浓硫酸和稀硫酸,但由于同学的粗心将标签弄混了,请你帮助该同学选择既简单又可靠的区分方法()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。常温下浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应,都能使石蕊溶液变红无法区别。向两种酸中加入锌片二者都反应:浓硫酸反应产生SO2,稀硫酸产生H2,可以区别,但不是最简单、最好的方法。只有C是利用了浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区别,方法简单,所以选择C。2.在“粗盐提纯”的实验中,下列做法正确的是(
2、)A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌C.加入试剂的顺序为Na2CO3、BaCl2、NaOH、HClD.用过滤法除去粗盐中的泥沙【解析】选D。粗盐提纯应先过滤得NaCl溶液,再倒入蒸发皿中蒸发结晶得NaCl晶体,A错;蒸发过程中应用玻璃棒搅拌,使滤液受热均匀,防止液体飞溅,B错;除杂加入试剂Na2CO3应在BaCl2之后再加入,C错。3. (2019聊城高一检测)浓硫酸有许多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中未表现出的性质是()A.酸性B.脱水性C.吸水性D.强氧化性【解析】选A。浓硫酸与含有水分的蔗糖作用的过程中,首先表现出吸水性;放出的热量促使浓硫酸将蔗糖脱
3、水炭化,表现出脱水性;生成的炭又与浓硫酸发生氧化还原反应产生CO2、SO2等气体,使体积迅速膨胀。可见整个过程中浓硫酸未表现酸性。【补偿训练】下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)的对应关系正确的是()A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)D.浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)【解析】选B。在空气中敞口久置浓硫酸,浓硫酸会吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大,表现了吸水性;浓硫酸使蔗糖炭化,表现了脱水性;浓硫酸可干燥某些气体表现了吸水性。4.(2019济南高一检测)某溶液中可能含有的阴
4、离子有S、C、Cl-等。为了检验其中是否含有S,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是()A.硫酸B.盐酸C.NaOH溶液D.NaNO3溶液【解析】选B。检验S时,应先用盐酸酸化,若无明显现象,再用BaCl2溶液检验。5.有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。已知酸性条件下N具有强氧化性,可以氧化含+4价的硫的微粒。对此实验下述结论正确的是()A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4C.加硝酸后的不溶性沉淀一定是B
5、aSO4D.此实验能确定Na2SO3是否被部分氧化【解析】选C。硝酸可以将+4价的硫氧化为+6价,加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4,但加硝酸之前也有可能是BaSO3,所以该实验不能确定Na2SO3是否被部分氧化。6.(2019洛阳高一检测)下列变化的原理相似的是()浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色二氧化硫能使品红溶液、氯水褪色常温下浓硫酸用铁制容器存放,加热条件下浓硫酸能与木炭反应二氧化碳、二氧化硫使澄清石灰水变浑浊A.只有B.只有C.只有 D.全部【解析】选B。浓硫酸吸水,浓盐酸挥发,导致浓度均减小,二者原理不同,错误;二氧化硫与品红化合生成无色
6、物质,氯气和水反应生成的次氯酸能氧化品红,二者原理不同,错误;二氧化硫能还原Cl2,使氯水褪色,二氧化硫与品红化合生成无色物质,褪色原理不同,错误;浓硫酸能使Fe钝化,加热条件下浓硫酸与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,都体现浓硫酸的强氧化性,正确;二氧化硫、二氧化碳遇澄清石灰水分别生成亚硫酸钙、碳酸钙沉淀,正确。7.(2019滁州高一检测)下列叙述或操作中正确的是()A.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着量筒壁慢慢地注入盛有水的量筒中,并不断搅拌B.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性C.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用大量水冲洗D.浓硫酸与铜的反应中,被氧化和被还原物质的物质的量之比为12【解析】选C。
7、浓硫酸稀释时,不能在量筒中进行;浓硫酸和稀硫酸都有氧化性,只是被还原的元素不同,浓硫酸中是+6价的硫元素,而稀硫酸中是+1价的氢元素;浓硫酸与铜的反应中,被氧化和被还原物质的物质的量之比为11。8.(2019南京高一检测)某同学通过查阅得到以下资料:材料一:BaSO4、BaSO3都难溶于水,BaSO4难溶于强酸,但BaSO3可溶于强酸,故BaSO4作为造影剂用于X射线检查,而BaSO3不能。材料二:三氯化铁与二氧化硫能发生下列反应:2FeCl3+SO2+2H2OFeCl2+FeSO4+4HCl。在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入一定量的SO2,有白色沉淀生成,由此得出的结论中正确的是
8、()A.白色沉淀是BaSO3 B.无法确定白色沉淀的成分C.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 D.FeCl3被SO2还原为FeCl2【解析】选D。由题意知BaSO3不能在酸性溶液中存在,而Fe3+可以将SO2氧化为S,自身被还原为Fe2+,故沉淀为BaSO4,故只有D正确。【互动探究】(1)如何用实验证明三氯化铁与二氧化硫发生了反应?提示:取少量反应后的溶液于试管中,加足量盐酸酸化,再加少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则说明反应发生了。(2)如何通过实验进一步验证白色沉淀是否含有BaSO3?提示:取少量白色沉淀于试管中,加足量盐酸,若白色沉淀不溶解,则说明白色沉淀无BaSO3,若
9、白色沉淀部分或全部溶解且有刺激性气味气体产生,则说明白色沉淀有BaSO3。【补偿训练】已知Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2、Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O。下列说法不正确的是 ()A.浓硫酸和稀硫酸均有氧化性,所以硫酸是氧化性酸B.过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO2和H2C.Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4D.不管是浓硫酸还是稀硫酸,若反应过程中被还原的H2SO4物质的量相等,则生成气体的物质的量相等【解析】选A。从反应方程式知浓硫酸和稀硫酸均有氧化性,但稀硫酸不是氧化性酸,A项错误;过量的Zn在浓硫酸中反应先生成SO2,硫酸变稀后生成H2,B项正确;Zn与稀
10、硫酸反应,被氧化,氧化产物是ZnSO4,C项正确;Zn分别与浓硫酸和稀硫酸的反应中,有1 mol H2SO4被还原时分别生成1 mol SO2和1 mol H2,D项正确。二、非选择题(本题包括1小题,共22分)9.某同学用某种粗盐进行提纯实验,步骤如图所示。请回答下列问题:(1)步骤和的操作名称是_。(2)步骤判断加入盐酸“适量”的方法是_;步骤加热蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,这是为了防止_当蒸发皿中有较多量固体出现时,应_,用余热使水分蒸干。(3)猜想和验证:猜想验证方法现象结论猜想:固体A中含CaCO3、MgCO3取少量固体A于试管中,滴加稀盐酸,并用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩住试管口_
11、猜想成立猜想:固体A中含BaCO3取少量固体A于试管中,先滴加_,再滴加Na2SO4溶液有气泡冒出,无白色沉淀_猜想:最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4取少量NaCl晶体于试管中溶解,_猜想成立【解析】(1)由流程图可知,步骤和的操作名称是过滤。(2)滴加盐酸至无气泡放出时可判断步骤加入盐酸是否“适量”。(3)本题主要考查基本实验操作,猜想主要是为了检验碳酸盐,可以加入强酸并将产生的气体通入澄清石灰水来进行检验;猜想是对C、Ba2+的检验;猜想是对S的检验,选用含Ba2+的合适试剂即可。答案: (1)过滤(2)滴加盐酸至无气泡产生为止局部过热,造成溶液飞溅停止加热(或熄灭酒精灯)(3)
12、有气泡冒出,烧杯内壁变浑浊稀硝酸(或稀盐酸)猜想不成立滴加BaCl2溶液和稀盐酸有白色沉淀生成 (20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)10.对下列事实的解释正确的是()A.蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸与氨气不反应B.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于酸C.向50 mL 18 molL-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 molD.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应【解析】选B。氨气与挥发性酸反应可形成白烟,硫酸难挥发,A错误;随着反应的进行
13、,硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应,C错误;常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化),形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行,D错误。11.(2019海淀区高一检测)将一定量的锌与100 mL 18.5 molL-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成33.6 L气体Y(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 molL-1,则下列叙述不正确的是()A.气体Y是SO2和H2的混合物B.气体Y中SO2和H2的体积比为41C.反应中共消耗97.5 g锌D.反应中共转移3 mol电子【解析】选B。Zn和浓硫酸反应生成SO2,随着反应的进行,浓硫酸的浓度降低,变成稀硫酸,此
14、时生成H2。反应消耗H2SO4的物质的量为18.5 molL-10.1 L-0.05 molL-11 L=1.8 mol,根据得失电子守恒得:ZnZn2+,SSO2,2H+H2。此时生成1.5 mol气体,则转移电子为3 mol,反应掉的Zn为1.5 mol。m(Zn)=65 gmol-11.5 mol=97.5 g,n(SO2)=1.85 mol-0.05 mol-1.5 mol=0.3 mol,n(H2)=1.5 mol-0.3 mol=1.2 mol。故混合气体中n(SO2)n(H2)=0.3 mol1.2 mol=14。二、非选择题(本题包括1小题,共16分)12.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,两位同学提出以下见解:为了验证甲、乙两同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该反应装置已略去):试思考:(1)乙同学认为反应产生氢气的理由是什么?(2)丙同学在安装好装置后,必不可少的一步操作是什么?(3)装置B的作用是什么?加入的试剂是什么?(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是什么?(5)如果撤去装置B,是否还能判断气体X中含有氢气?【解析】为确定有SO2产生,可在A中加入品红溶液,然后利用酸性KMnO4溶液将其除去;为确定有H2产生,需用H2还原CuO,检验生成物有H2O,但必须
