1、作业推荐硫酸和硫酸根离子的检验一、单选题1.浓硫酸不具有的性质是A.吸水性B.腐蚀性C.强氧化性D.易挥发性【答案】D【解析】浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性,沸点高,属于难挥发性酸,答案选D。2.金属铜不能够与浓盐酸反应,却能够与浓硫酸反应,是因为浓硫酸具有A.脱水性B.吸水性C.强酸性D.强氧化性【答案】D【解析】金属铜活泼性弱,与浓盐酸不反应,但浓硫酸具有强氧化性,可以将铜氧化为铜离子;答案选D。3.如图所示,将浓硫酸滴至下列物质上,无明显现象的是( )A.蔗糖B.铝片C.胆矾D.纯碱【答案】B【解析】A浓硫酸有脱水性,会使蔗糖炭化变黑,A项错误;B常温下,浓硫酸能使铝片钝化,故无明显
2、现象,B项正确;C浓硫酸有吸水性,使胆矾由蓝变白,C项错误;D浓硫酸滴在纯碱上生成CO2气体,D项错误。答案选B。【点睛】B项中,Al和浓硫酸发生钝化,发生了化学变化,但是没有明显现象。4.在下列物质的转化中,浓硫酸既表现出氧化性又表现出酸性的是( )CuCuSO4 CCO2 FeOFe2SO43 Fe2O3Fe2SO43A.B.C.D.【答案】A【解析】浓硫酸中S的化合价降低,体现出氧化性,如果与金属形成盐,体现出酸性;中发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,浓硫酸中S化合价降低,体现出氧化性,形成硫酸铜,表现出酸性;中发生的反应为C+2H2SO4(浓)CO2+2
3、SO2+2H2O,浓硫酸只表现出氧化性;中发生的反应为2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2SO43+SO2+4H2O,浓硫酸中S化合价降低,体现出氧化性,形成硫酸铜,表现出酸性;中发生的反应为Fe2O3+3H2SO4(浓)=Fe2SO43+3H2O,浓硫酸只表现出酸性;综上符合题意;答案选A。5.下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是( )A.浓硫酸可作氯气的干燥剂B.浓硫酸滴加到蔗糖中,蔗糖变黑C.浓硫酸滴加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末D.浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应【答案】B【解析】A氯气中存在水蒸气的杂质,本来就是水,干燥体现出吸水性,A不符合题意;B蔗糖中不存在水,但是有
4、H和O,其脱去形成水,体现出脱水性,B符合题意;CCuSO45H2O浓H2SO4CuSO4+5H2O,五水硫酸铜中本来就存在水分子,浓硫酸只是将其抢夺过来,体现了吸水性,C不符合题意;DCu和浓硫酸反应,浓硫酸中的S化合价降低,体现出氧化性,形成硫酸铜,体现酸性,D不符合题意;答案选B。【点睛】区别浓硫酸的脱水性和吸水性,要看物质中是否含有H2O,如C12H22O11浓H2SO412C+11H2O,葡萄糖中没有水,但是有H和O元素,在浓硫酸的作用下,H和O脱去形成水,体现脱水性;CuSO45H2O浓H2SO4CuSO4+5H2O,五水合硫酸铜中本来就存在水分子,浓硫酸只是将其抢夺过来,体现了吸
5、水性。6.下列叙述或操作正确的是( )A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性B.稀硫酸在加热时与铜的反应放出SO2气体C.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用大量的NaOH溶液冲洗D.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌【答案】D【解析】A. 浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸也具有氧化性,如在Fe与稀硫酸反应产生氢气中,稀硫酸就表现了氧化性,A错误;B. 浓硫酸在加热时与铜的反应放出SO2气体,稀硫酸则不能发生反应,B错误;C. 浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用布拭去,再用大量的水冲洗,最后再涂抹3%5%的NaHCO3溶液,C错误;D. 浓硫酸溶于水会放出大量的热,由于浓硫酸密度
6、比水大,所以稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌,使热量迅速散去,D正确;故合理选项是D。7.下列各组物质在加热条件下能发生反应,并放出能使澄清石灰水变浑浊的气体的是A.木炭和浓硫酸B.铜和稀硫酸C.木炭和稀硫酸D.铁和稀硫酸【答案】A【解析】木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫和二氧化碳,都可使澄清石灰水变浑浊;稀硫酸与铜、碳不反应,与铁反应生成氢气,氢气与石灰水不反应。答案选A。8.浓硫酸能使石蕊试纸变红,后来又变黑,这是因为浓H2SO4具有( )A.酸性和吸水性B.强氧化性C.酸性和脱水性D.脱水性和强氧化性【答案】C【分析】根据浓硫酸的性质分析,浓硫
7、酸具有酸性、强氧化性、吸水性、脱水性等。【详解】浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,表现了它的酸性,后变黑,表现了浓硫酸的脱水性,故C正确。答案选C。9.在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因两者都是正确的是A.硫铁矿燃烧前粉碎得越细越好,因为大块的硫铁矿燃烧不完全B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用铁做催化剂,这样可以无需加热D.用98.3%的硫酸吸收三氧化硫,目的是为了防止形成酸雾,使三氧化硫吸收完全【答案】D【解析】A. 硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的硫铁矿不能在空气中充分燃烧,硫铁矿粉碎后与氧气的接触面积增大
8、,利于其充分的燃烧;但是硫铁矿并非越细越好,若要将硫铁矿粉碎太细,则需要更好的设备,这会加大成本的投入,综合考虑,硫铁矿的颗粒达到生产要求即可,故A错误;B. 从沸腾炉出来的炉气需净化,因为其中带有的杂质气体会让接触室里面的催化剂中毒,催化剂中毒会影响反应的进度,故B错误;C. 二氧化硫被氧化为三氧化硫,需要使用五氧化二钒作催化剂,且需要加热,故C错误;D. 生成的三氧化硫与水反应生成硫酸,若直接用水吸收会形成酸雾,因此在生产实践中采用98.3%的浓硫酸吸收,这样可以防止形成酸雾,使三氧化硫吸收完全,故D正确;故选D。10.将过量的金属锌投入热浓硫酸中,下列判断正确的是A.金属锌表面因生成致密
9、氧化膜而不反应B.会立即生成H2C.会立即生成SO2,且只生成SO2D.除了SO2外,还会有H2产生【答案】D【解析】A. 锌在浓硫酸中不发生钝化,A错误;B. 浓硫酸是氧化性酸,与锌反应生成SO2,B错误;C.由于随反应的进行,硫酸浓度减小,稀硫酸与锌反应产生H2,C错误;D. 根据以上分析可知除了SO2外,还会有H2产生,D正确;答案选D。11.检验某溶液中是否含有SO42-,常用的方法是( )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,看是否有不落于水的白色沉淀生成C.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不落于水的白色
10、沉淀生成D.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2落液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成【答案】D【解析】A. 直接滴加BaCl2溶液不能排除银离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子等的干扰,故A错误;B. 滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,不能排除银离子的干扰,故B错误; C. 滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,加入的硫酸会与氯化钡生成白色沉淀,不能证明原溶液中是否有SO42存在,故C错误;D. 先加入稀盐酸,无明显现象,没有产生沉淀,排除银离子、碳酸根、亚硫酸根的干扰,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,则证明有SO42存在,故D正确; 故选D。【点睛】在检验是否含有硫酸根离子时,如果对溶液成分没有
11、限制,则需要排除可能存在的其他微粒如碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等的干扰亚硫酸根离子易被硝酸氧化为硫酸根离子,硫酸钡和氯化银都不溶于硝酸,在实验过程中,无论操作还是试剂的选择都要做出相互不干扰的选择和调整。12.为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:取少量溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀根据实验,以下推测不正确的是A.一定有CO32-B.一定有SO42-C.不能确定Cl-是否存在D.不能确定SO42-是否存在【答案】
12、D【解析】【分析】分析进行的实验现象判断存在的离子:取少量溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有和钡离子生成沉淀的阴离子,可能为碳酸根离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子等,也可能含有Ag+,生成AgCl沉淀;然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,此气体为CO2,说明溶液中含有CO32-,不含SO32-和Ag+,因为Ag+和CO32-不能共存;生成白色沉淀部分溶解,说明沉淀中包含碳酸钡沉淀和硫酸钡沉淀,则溶液中还含有SO42-;取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,是生成了AgCl白色沉淀,但、和步骤中加
13、入的BaCl2溶液和盐酸含有氯离子,则是不能确定原溶液中是否含有Cl-。【详解】取少量溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有和钡离子生成沉淀的阴离子,可能为CO32-、SO42-、SO32-等,也可能含有Ag+,生成AgCl沉淀;然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,此气体为CO2,说明溶液中含有CO32-,不含SO32-和Ag+,因为Ag+和CO32-不能共存;生成白色沉淀部分溶解,说明沉淀中包含碳酸钡沉淀和硫酸钡沉淀,则溶液中还含有SO42-;取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,是生成了AgC
14、l白色沉淀,但、和步骤中加入的BaCl2溶液和盐酸含有氯离子,则是不能确定原溶液中是否含有Cl-;由分析知:溶液中含有CO32-和SO42-,可能含有Cl-,选项D错误,故答案为D。【点睛】破解离子推断题的几种原则:肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子;互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在;(要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等);电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等;(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子);进出性原则:通常是在实验过
15、程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。二、填空题13.将适量的蔗糖放入烧杯中,加入少量水,搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体。(1)生成的黑色物质是_(填化学式)。(2)“体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体”,写出对应的化学反应方程式:_。(3)上述实验表明,浓硫酸具有_(填序号)。酸性吸水性脱水性强氧化性.向80 mL浓硫酸中加入56 g铜片,并加热一段时间。当反应停止后,测得反应中共有13.44 L标准状况下的SO2生成,反应中转移的电子为_ mol。【答案】 (1). C (2)
16、. C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O (3). (4). 1.2【解析】本题考查蔗糖与浓硫酸的反应,.(1)蔗糖在浓硫酸作用下脱水炭化,生成黑色物质为炭黑;(2)炭黑在大量放热条件下继续与浓硫酸发生氧化还原反应,反应方程式为:C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O,生成CO2和有刺激性气味的SO2,使糊状炭黑变得疏松多孔,体积膨胀;(3)浓硫酸使蔗糖脱水炭化,表现了浓硫酸的脱水性,浓硫酸氧化炭黑生成CO2,表现了浓硫酸的强氧化性;.浓硫酸被铜片还原为SO2时,S元素由+6价+4价,生成13.44 L标准状况下的SO2,此时转移电子的物质的量为13.442/22.4=1.2
17、 mol。14.浓硫酸和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+CCO2+2H2O+2SO2。用如图所示装置设计一个实验,验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物。(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是_。(填装置的序号)(2)装置中要检验产物中有水蒸气,则放入的药品是_;装置中要检验产物中有二氧化碳气体,则放入的药品是_;实验时可观察到装置中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_。【答案】 (1). (2). (3). (4). (5). 无水硫酸铜粉末 (6). 澄清石灰水 (7). 检验二氧化硫的
18、存在 (8). 除去气体中的SO2 (9). 证明SO2气体已完全除尽【解析】【分析】(1)验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物时,先验证水,再验证SO2,最后验证CO2,据此分析;(2)该实验中用无水CuSO4检验H2O,品红溶液用于检验SO2,用澄清石灰水检验CO2;为防止SO2对CO2的检验造成干扰,在检验CO2前除尽SO2,据此分析;【详解】(1)验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物时,先验证水,再验证SO2,最后验证CO2,故答案为:;(2)该实验中用无水CuSO4检验H2O,品红溶液用于检验SO2,用澄清石灰水检验CO2;实验时可观察到装置的A瓶的溶液褪色,
19、C瓶的溶液不褪色,是因为为防止SO2对CO2的检验造成干扰,在检验CO2前除尽SO2,故A瓶溶液用于检验二氧化硫的存在,B瓶溶液的用于除去气体中的SO2,C瓶中品红溶液用于检验SO2是否除尽。故答案为:无水硫酸铜粉末;澄清石灰水;检验二氧化硫的存在;除去气体中的SO2;证明SO2气体已完全除尽。【点睛】验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物时,注意检验的顺序是解题的关键,先验证水,再验证SO2,最后验证CO2。15.实验室制备二氧化硫常用铜与浓硫酸加热反应或用亚硫酸钠和硫酸反应。(1)实验室在用铜与浓硫酸加热反应制备二氧化硫的过程中,用1mol Cu和含2mol H2SO4的浓硫酸溶
20、液加热反应,在标准状况下制备的SO2体积总是小于22.4L,这是因为_(2)当铜与浓硫酸在加热的条件下不再产生SO2时,向反应混合液中加入H2O2,过量的铜会继续溶解,此时发生反应的离子方程式为_(3)在用亚硫酸钠与硫酸制备二氧化硫的过程中,为控制化学反应速率,加入硫酸的仪器是_ (填写仪器名称),该反应中的硫酸浓度不能太大也不能太小,这是因为_【答案】 (1). 浓硫酸转化成稀硫酸,不再与铜反应产生二氧化硫 (2). Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O (3). 分液漏斗 (4). 该反应的离子方程式为:2H+SO32-=SO2+H2O,溶液中c(H+)小,化学反应速率慢;硫酸浓度过小
21、,生成的SO2溶解于水,均不利于得到二氧化硫气体。【解析】(1)随着反应的进行,浓硫酸浓度不断减小,铜只能与热的浓硫酸反应,而不与稀硫酸反应。所以硫酸一定有剩余。答案为:浓硫酸转化成稀硫酸,不再与铜反应产生二氧化硫。(2) 向反应混合液中加入H2O2,H2O2表现出强氧化性,将铜氧化为氧化铜,再被硫酸溶解。反应方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O。答案为Cu+H2O2+2H+=Cu2+2H2O。(3)便于控制浓硫酸加入量的仪器为分液漏斗;该反应中的硫酸浓度不能太大也不能太小,这是因为硫酸浓度大时,溶液中c(H+)小,化学反应速率慢;硫酸浓度过小,生成的SO2溶解于水,均不利于得到二氧化硫气体。答案为: 分液漏斗;该反应的离子方程式为:2H+SO32-=SO2+H2O,溶液中c(H+)小,化学反应速率慢;硫酸浓度过小,生成的SO2溶解于水,均不利于得到二氧化硫气体。