5.1.2 硫酸　不同价态含硫物质的转化（同步检测）（答案）—2022-2023高一下学期化学必修第二册（人教A版(2019））

5.1.2 硫酸　不同价态含硫物质的转化（同步检测）
一、选择题
1.下列反应中,调节反应物用量或浓度会改变反应产物的是(　　)
A.铁在硫蒸气中燃烧 B.盐酸与铁反应
C.氢气在氯气中燃烧 D.硫酸中加入镁条
2.已知①Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑,②Zn+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,所以稀硫酸是氧化性酸
B.过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO2和H2
C.Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4
D.不管是浓硫酸还是稀硫酸,若反应过程中被还原的H2SO4的物质的量相等,则生成气体的物质的量相等
3.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),其中说法正确的是(　　)。
A.反应①说明SO2具有漂白性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=3∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收利用SO2
4.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是(　　)。
A.浓硫酸可作干燥剂 B.都具有脱水性
C.加热时都能与铜发生反应 D.都能与木炭反应
5.下列关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是(　　)。
A.在反应中,浓硫酸只表现氧化性
B.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2
C.在反应中,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol浓硫酸被还原,同时生成2 mol SO2
6.下列检验某溶液中是否含有S的方法正确的是(　　)。
A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
7.在5 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应。下列说法正确的是(　　)。
A.有0.09 mol的H2SO4被还原 B.有0.045 mol的H2SO4被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g
8.将SO2气体通入BaCl2溶液,无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀生成,X不可能是(　　)。
A.Cl2 B.CO2
C.H2O2 D.NaOH
9.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的性质是(　　)
A.酸性 B.脱水性
C.吸水性 D.强氧化性
10.将浓硫酸与下列物质作用时,既表现强氧化性,又表现酸性的是(　　)。
①红热的木炭　②H2S气体　③Cu　④FeO　⑤使木材炭化　⑥CuSO4·5H2O
A.③④ B.①②⑤
C.①②③④⑥ D.以上答案均不正确
11.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水生成B。向B的溶液中滴加溴水,溴水褪色,B变成C。在C的溶液里加Na2S产生气体D。把D通入B的溶液中得淡黄色沉淀E。A、B、C、D、E按顺序排列正确的是(　　)
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO3、Na2S2O3
12.用下图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的是(　　)。
二、非选择题
13.某兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应时硫酸的最低浓度,设计了如下方案。
方案一：实验装置如图1所示。
图1
已知①Cu2+能与K4[Fe(CN)6]在酸性溶液中反应生成红棕色沉淀,可用于鉴定溶液中微量的Cu2+。②仪器X的作用是盛装18.4 mol·L-1的浓硫酸并测定浓硫酸的体积。
(1)NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验过程中,当滴入浓硫酸的体积为20.00 mL时,烧瓶内开始有红棕色沉淀生成,则能与铜反应的硫酸的最低浓度为　　　　　 mol·L-1(精确到小数点后一位;混合溶液的体积可视为各溶液的体积之和)。
方案二：实验装置如图2所示。
图2
加热,充分反应后,由导管a通入氧气足够长时间,取下烧杯,向其中加入足量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量BaSO4固体的质量。
(3)通入氧气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)若通入氧气的量不足,则测得的硫酸的最低浓度　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
14.长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下:
①称量a g样品,置于烧杯中。 ②加入适量蒸馏水,使样品溶解。
③加入稀盐酸,使溶液呈强酸性,再加过量的BaCl2溶液。 ④过滤,用蒸馏水洗涤沉淀。
⑤加热干燥沉淀物。 ⑥将沉淀物冷却至室温后,称量。
⑦重复⑤⑥操作直到合格,最后得到b g固体。
回答下列问题:
(1)本实验中是否能用BaCO3代替BaCl2 ________________;其理由是_______________。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是_________________________________。
(3)步骤⑦的“合格”标准是__________________________。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠占原有样品的质量分数是__________________________。(列出算式,不需化简)
15.硫酸是《危险化学品目录》中的危险品。经营硫酸,要有危险化学品经营许可证和非药品类易制毒化学品经营备案证明。
(1)浓硫酸和稀硫酸的氧化性的本质区别是什么
(2)利用酸溶液去除钢铁表面的氧化物和锈蚀物(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO等)的方法称为酸洗,是清洁金属表面的一种方法。酸洗最常用的是硫酸和盐酸。根据硫酸与盐酸性质的差异,思考选择硫酸进行酸洗有哪些优点
(3)使用硫酸进行酸洗,主要利用了硫酸的酸性还是强氧化性
16.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中，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。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如下图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，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)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是__________________________。
(4)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________________________________________________________________________。
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是
C中：__________________________________________________________________，
D中：____________________________________________________________________。
如果去掉装置B，________(填“能”或“不能”)根据D中的现象判断气体X中有氢气，原因是________________________________________________________________________。
参考答案及解析：
一、选择题
1.D 解析：A项,无论硫蒸气的用量如何,只发生反应:Fe+SFeS。B项,盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,产物不受反应物的量和浓度的影响。C项,氢气与氯气反应生成HCl,与反应物的用量无关。D项,若为稀硫酸,发生反应:Mg+H2SO4MgSO4+H2↑;若为浓硫酸,发生反应:Mg+2H2SO4(浓)MgSO4+SO2↑+2H2O。
2.A 解析：从化学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与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4,C项正确;在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。
3.D 解析：反应①中先变蓝后褪色是因为KIO3的还原产物先是I2后是I-,说明SO2具有还原性,反应②属于酸性氧化物与碱的反应,说明SO2具有酸性氧化物的通性,A项错误;根据元素守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B项错误;反应④不是氧化还原反应,C项错误;反应②吸收了二氧化硫,反应④放出了SO2,可以通过反应②和反应④回收利用二氧化硫,D项正确。
4.A 解析：A中浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂;C中浓硫酸在加热时可与铜发生反应,稀硫酸与铜不反应;B中浓硫酸具有脱水性,稀硫酸不具有脱水性;D中稀硫酸不与木炭反应。
5.C 6.C 7.D 8.B 9.A
10.A 解析:与木炭、H2S反应时浓硫酸只表现强氧化性;使木材炭化时浓硫酸表现脱水性;与CuSO4·5H2O作用时浓硫酸只表现吸水性。③和④满足题意。
11.B 12.D
二、非选择题
13.答案：(1)吸收尾气中的SO2 (2)11.0
(3)使产生的SO2全部被NaOH溶液吸收　将SO2最终转化为Na2SO4 (4)偏大
解析：(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染环境,所以必须用碱溶液吸收。(2)当滴入浓硫酸的体积为20.00 mL时,溶液的总体积为33.45 mL,硫酸的浓度为=11.0 mol·L-1。(3)通入氧气的原因之一是将装置中产生的二氧化硫驱赶出去,二是使烧杯中的Na2SO3全部转化为Na2SO4。(4)若通入氧气的量不足,则生成沉淀的质量偏小,即计算出的生成二氧化硫的量偏小,则测得的硫酸的最低浓度偏大。
14.答案:(1)不能　BaCO3本身是难溶物 (2)保证得到的沉淀都是BaSO4,没有BaSO3
(3)连续两次称量的质量不变 (4)(a g-142 g·mol-1×)××100%
15.答案:（1）浓硫酸具有强氧化性,是因为H2SO4分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力,而稀硫酸中H+具有氧化性。
（2）采用硫酸酸洗的生产成本较低,同时,硫酸的废酸再利用比盐酸更容易。升高温度可以提高硫酸的酸洗能力,有利于降低酸耗及生产成本。
（3）主要利用了硫酸的酸性。例如FeO+H2SO4══FeSO4+H2O,属于碱性氧化物与酸的反应。
16.答案：(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)当浓H2SO4浓度逐渐变小，Zn与稀H2SO4反应可产生H2
(3)检查装置的气密性
(4)品红溶液　检验SO2　浓H2SO4　吸收水蒸气　碱石灰　防止空气中的水蒸气进入D中
(5)黑色固体变成红色　白色粉末变成蓝色　不能
因为混合气体中含H2O，会干扰H2的检验
解析：本题对Zn与浓H2SO4反应的产物进行推测，而后设计装置进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过CuO，再通过无水硫酸铜，同时必须注意验证H2时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。

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