新教材2020-2021学年高中化学人教版必修第二册课时作业-硫酸-硫酸根离子的检验-含解析

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第2课时硫酸硫酸根离子的检验
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点一硫酸的用途和工业制备
1.有关工业制硫酸的叙述,其中不正确的是()
A.硫黄或含硫矿石均可作为原料
B.尾气含有二氧化硫,在排入大气前需进行净化处理
C.工业制硫酸分为三个流程:硫磺或硫铁矿→SO2;SO2→SO3;SO3→H2SO4
D.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3
2.(双选)在生产硫酸的过程中,SO3常用浓硫酸而不用水吸收是因为()
A.SO3易溶于浓硫酸而不易溶于水
B.用浓硫酸吸收,吸收的速率会加快
C.用水吸收时,易形成酸雾而阻碍再吸收
D.用水吸收时得不到纯净的硫酸
知识点二硫酸的性质
3.下列关于浓硫酸和稀硫酸的说法正确的是()
A.浓硫酸、稀硫酸都难挥发
B.浓硫酸、稀硫酸都能氧化金属锌,反应的化学方程式相同
C.浓硫酸、稀硫酸在加热时都能与铜反应
D.浓硫酸、稀硫酸在常温下都能用铁制容器贮存
4.向盐酸中加入浓硫酸时,会有白雾生成。

下列叙述不属于导致产生该现象的原因是()
A.浓硫酸具有脱水性
B.浓硫酸具有吸水性
C.盐酸具有挥发性
D.气态溶质的溶解度随温度升高而降低
5.下列现象和用途中,浓硫酸表现脱水性的是()
A.实验室制取氯气时浓硫酸作干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变为白色粉末
D.浓硫酸在常温下使Fe、Al钝化
6.下列可用浓H2SO4干燥的气体有()
①H2②SO2③H2S④Cl2⑤NH3⑥HCl
⑦CO2⑧HBr⑨CO
A.①②④⑥⑧⑨B.①②④⑥⑦⑨
C.①②④⑥⑦⑧D.全部
7.在如下图所示的实验中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述错误的是()
A .苹果块会干瘪
B .胆矾晶体表面“有白斑”
C .小试管内有晶体析出
D .pH 试纸变红
8.(双选)下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是( )
A .2NaCl(固)+H 2SO 4(浓)=====△
Na 2SO 4+2HCl ↑
B .
C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O
C .Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O
D .2FeO +4H 2SO 4(浓)===Fe 2(SO 4)3+SO 2↑+4H 2O
9.下列事实与浓硫酸具有强氧化性有关的是( )
①常温时用铁制容器运输浓硫酸 ②在硫酸工业生产中,用浓硫酸吸收SO 3 ③浓硫酸使蔗糖炭化变黑并有大量气体产生 ④浓硫酸能使胆矾变为白色 ⑤浓硫酸不能用来干燥HBr
A .①③④
B .①②③
C .①③⑤
D .②③④⑤ 10. 用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。

下列实验不合理的
是( )
A .上下移动①中铜丝可控制SO 2的产生与停止
B .②中选用品红溶液验证SO 2的生成
C .③中选用NaOH 溶液吸收多余的SO 2
D .为确认CuSO 4生成,向①中加水,观察颜色
11.为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生的气体产物,某同学选用了如图所示的实验装置。

下列说法错误的是( )
A .
B 装置用来检验产物中是否有水蒸气生成
B .
C 装置用来检验产物中是否有SO 2生成
C .
D 装置中溴水褪色,则说明SO 2具有漂白性
D .F 装置用来检验产物中是否有CO 2生成
12.(双选)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。

下列分析正确的是( )
A .对比①和②可以说明还原性:Br ->Cl -
B .①和③相比可说明氧化性:Br 2>SO 2
C .②中试管口白雾是HCl 遇水蒸气所致,说明挥发性:H 2SO 4<HCl
D .③中浓H 2SO 4被还原成SO 2
知识点三 硫酸根离子的检验及粗盐的提纯
13.检验SO 2-4时所选用的试剂及先后顺序最合理的应为( )
A .稀盐酸、BaCl 2溶液
B .稀硝酸、BaCl 2溶液
C .Ba(NO 3)2溶液、稀硫酸
D .BaCl 2溶液、稀盐酸
14.在“粗盐提纯”的实验中,下列做法正确的是( )
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Na 2CO 3、BaCl 2、NaOH 、HCl
D .用过滤法除去粗盐中的泥沙
15.在某溶液中加入BaCl 2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A .一定含有SO 2-4
B .含有SO 2-4和Ag +
C .可能含有SO 2-4、Ag +、SO 2-3中的一种或两种
D .可能含有SO 2-3或CO 2-3
16.(双选)除去粗盐中的杂质 CaCl 2、MgCl 2 和 Na 2SO 4,过程如下: 粗盐――→溶解――→试剂①――→试剂②――→试剂③――→过滤滤液――→盐酸
―→氯化钠固体
下列有关说法中,不正确的是( )
A .除去Mg 2+的主要反应:MgCl 2 + Na 2CO 3===MgCO 3↓+2NaCl
B .试剂①一定不是Na 2CO 3溶液
C .检验SO 2-4是否除净:取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl 2溶液
D .滤液加稀盐酸时只发生反应:HCl +NaOH===H 2O + NaCl
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。

1.下列物质的化学式,错误的是( )
A .重晶石 :BaCO 3
B .石膏:CaSO 4·2H 2O
C .苏打:Na 2CO 3
D .胆矾:CuSO 4·5H 2O
2.某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案,不合理的是( )
选项 操作 结论
A 将火柴梗伸入溶液中 变黑者为浓硫酸
B 加入金属铝片 产生刺激性气味者为稀硫酸
C 分别加入盛水的试管中 放热者为浓硫酸
D 加到CuSO 4·5H 2O 晶体中 变白者为浓硫酸
3.( )
选项 A B C D
实验 目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧 化性
实验 装置
4.下列叙述正确的是( )
A .浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI 、H 2S 等气体
B .浓硫酸与单质硫反应的方程式为S +2H 2SO 4(浓)=====△
3SO 2↑+2H 2O ,在此反应中,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C .把足量铜粉投入到含2 mol H 2SO 4的浓硫酸中,反应后得到标准状况下气体体积为22.4 L
D .常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H 2SO 4,是因为浓H 2SO 4的强氧化性使其钝化
5.将足量的铜片与100 mL 18 mol·L -1浓硫酸加热充分反应,收集到标准状况下的SO 2
气体V L ,下列对此反应的有关说法中错误的是( )
A .该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
B .反应结束后两种反应物均有剩余
C .被还原的硫酸为V 22.4
mol D .参加反应的Cu 为0.9 mol
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。

6.用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径,某些反应条件和产物已省略。

下列有关说法不正确的是( )
途径①:S ――→浓HNO 3H 2SO 4
途径②:S ――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4
途径③:FeS 2――→O 2SO 2――→O 2SO 3――→H 2O H 2SO 4
A .途径①的反应中体现了浓HNO 3的强氧化性
B .途径②③的第二步反应为可逆反应
C .由途径①②③分别制取1 mol H 2SO 4,理论上各消耗1 mol S ,各转移6 mol e -
D .途径②③比途径①污染相对小且原子利用率高,更能体现“绿色化学”的理念
7.已知X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。

M 与X 的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法错误的是( )
A .X 使蔗糖变黑的现象主要体现了X 的强氧化性
B .工业上,N 转化为Q 的反应条件为高温、常压、使用催化剂
C .若M 为铁,则足量M 与X 在室温下即可完全反应
D .若M 为碳单质,P 溶于水得到的酸的酸性比Q 溶于水得到的酸的酸性弱
8.用20 mL 18.4 mol·L -1的浓H 2SO 4与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,
将滤液加水稀释到100mL ,所得溶液中SO 2-4的浓度为3.18 mol·
L -1,则此时溶液中CuSO 4的物质的量浓度为( )
A .0.50 mol·L -1
B .0.75 mol·L -1
C .1.00 mol·L -1
D .3.18 mol·L -1
9.(易错题)将一定量的锌放入100 mL 18.4 mol/L 的浓硫酸中加热,充分反应后锌完全溶
解,同时生成22.4 L标况下的气体X,将反应后的溶液稀释至0.8 L,测得溶液中H+浓度为0.1 mol/L,则下列判断正确的是()
A.气体X为SO2
B.气体X为H2
C.气体X为SO2和H2的混合物
D.气体X中SO2和H2的体积比为4︰1
三、非选择题
10.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。

实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L-1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。

请回答:
(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式:____________________________。

(2)①装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体收集满后,D中有可能观察到的现象是______________。

实验装置E中D有可能造成环境污染,试用最简单方法加以解决(实验用品自选)________________。

②装置B的作用是储存多余的气体。

当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

B中应放置的液体是________(填字母)。

A.饱和Na2SO3溶液B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水D.饱和NaHSO3溶液
(3)问题讨论:为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。

你认为原因是____________________。

足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。

A.Fe B.BaCl2溶液
C.Ag D.Na2CO3溶液
(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是________(填名称),反应的化学方程式是____________________________。

学科素养升级练进阶训练第三层1.向蔗糖中加入浓硫酸,现象如图所示,关于该实验的说法中不正确的是()
A.蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性
B.蔗糖体积膨胀变成疏松多孔的海绵状物质炭
C.实验中有大量气体产生体现了浓硫酸的强酸性
D.将产生的气体通人品红溶液,溶液会褪色
2.(素养题——科学探究与创新意识)探究铜和浓硫酸的反应,下列装置或操作错误的是()
A.上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B.装置乙可用于收集SO2气体
C.将试管中的液体倒入装置丙中稀释,观察颜色可确定CuSO4的生成
D.利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶,可析出CuSO4·5H2O
3.如图是硫酸试剂标签上的部分内容,据此下列说法正确的是()
A.该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4 mol·L-1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%
C.50 mL该H2SO4中加入足量的铜片并加热,被还原的H2SO4的物质的量为0.46 mol D.2.7 g Al与足量的该硫酸反应可得到标准状况下的H2 3.36 L
4.KCl样品中含有少量KOH、K2SO4和不溶于水的杂质,为了提纯KCl,某同学设计了如下操作流程:
请回答下列问题:
(1)试剂Ⅰ的化学式为________,其作用是除去________(填离子符号)。

(2)加入试剂Ⅱ时发生反应的化学方程式为__________________________。

(3)试剂Ⅲ的名称是__________。

各步操作中所加试剂都必须过量,欲检验试剂Ⅲ已经过量,可以选用____(填字母)。

A.AgNO3溶液B.pH试纸C.K2CO3溶液
(4)以上操作流程中有________个步骤涉及过滤操作;从E中获得KCl晶体的操作名称是
_____________,当______________时,应该停止加热。

第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
必备知识基础练
1.答案:D
解析:工业制硫酸分三个阶段:①硫黄或矿石氧化:S +O 2=====高温SO 2或4FeS 2+11O 2=====高温2Fe 2O 3+8SO 2;②二氧化硫的催化氧化:2SO 2+O 2
催化剂加热2SO 3;③生成硫酸:H 2O +
SO 3===H 2SO 4(用98%浓硫酸吸收)。

2.答案:BC
解析:三氧化硫与水反应生成硫酸是一个放热反应,如果水份太多,放出的热产生过多的水雾,从而影响SO 3的吸收,浓硫酸沸点高,不易形成雾化,不影响三氧化硫的溶解,吸收效率高,A 、D 不符合题意;三氧化硫易溶于水,和水反应生成硫酸,不会产生其它溶质,仍是纯净的;也易溶解在硫酸中,既可和少量水反应,也可和硫酸形成发烟硫酸(溶质为三氧化硫,溶剂为硫酸),B 、C 符合题意。

3.答案:A
解析:硫酸是高沸点酸,浓硫酸、稀硫酸都难挥发,A 正确;浓硫酸与锌反应生成二氧化硫,稀硫酸与锌反应生成氢气,B 错误;稀硫酸与铜在加热条件下不反应,C 错误;常温下稀硫酸能与铁反应,所以不能用铁制容器贮存稀硫酸,D 错误。

4.答案:A
解析:浓硫酸具有吸水性,且溶于水时放出热量,使盐酸挥发,和浓硫酸的脱水性无关。

5.答案:B
解析:区别浓硫酸的脱水性和吸水性,要看原物质中是否有水分子。

一般来说,脱水性是对有机物质而言,其中的氢、氧两种元素按原子个数比2︰1即以H 2O 的形式脱去,无机物质失水一般为吸水性,如CuSO 4·5H 2O 失去结晶水,C 不正确;A 中浓硫酸表现吸水性;D 中浓硫酸表现强氧化性;只有B 中浓硫酸表现脱水性。

6.答案:B
解析:浓H 2SO 4不能干燥碱性气体如NH 3,也不能干燥还原性气体如H 2S 、HBr 等。

7.答案:D
解析:浓硫酸具有较强的吸水性、脱水性和强氧化性,因此将苹果块、胆矾晶体和饱和硝酸钾溶液在题中图示装置中放置一段时间后,浓硫酸会吸收它们中的水分,使苹果块萎缩,胆矾晶体变为白色的无水硫酸铜,饱和硝酸钾溶液中析出晶体。

D项pH试纸在浓硫酸中先变红后变黑,因浓硫酸具有极强的氧化性和脱水性,能使pH试纸炭化变黑。

8.答案:CD
解析:金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时,浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性;非金属与浓H2SO4反应时,浓H2SO4只表现强氧化性。

9.答案:C
解析:常温时用铁制容器运输浓硫酸,是应用了常温时铁遇浓硫酸发生钝化,这是由浓硫酸的强氧化性引起的;硫酸工业生产中,用浓硫酸吸收SO3,是应用了浓硫酸的难挥发性及吸水性,以防止SO3溶于水或稀硫酸时形成酸雾,造成SO3不易被吸收;浓硫酸使蔗糖炭化变黑,是由浓硫酸的脱水性引起的,而有大量气体产生则是蔗糖脱水后生成的炭被浓硫酸氧化成CO2气体,硫酸被还原成SO2;浓硫酸使胆矾变为白色是应用了其吸水性;浓硫酸不能用于干燥HBr,是因为浓硫酸具有强氧化性,而HBr具有还原性,如用浓硫酸干燥HBr,则HBr将被氧化成Br2。

10.答案:D
解析:因为①中含有大量浓硫酸,所以应该冷却后把①中上层溶液慢慢倒入盛有水的烧杯中,D错误。

11.答案:C
解析:浓硫酸和碳在加热时生成SO2、CO2和水。

先通过无水硫酸铜检验水的生成,无水硫酸铜会变蓝;再通过品红,检验二氧化硫,二氧化硫有漂白性,可以使品红溶液褪色;再通过溴水,二氧化硫可以和溴水反应以除去二氧化硫;再通过品红溶液,检验二氧化硫是否除尽,最后通入澄清石灰水检验二氧化碳;所以A、B、D正确;D装置中溴水和SO2反应:Br2+2H2O+SO2===H2SO4+2HBr,溴水褪色,体现了SO2的还原性,C错误。

12.答案:AC
解析:反应①生成红棕色气体是溴蒸气,反应②白雾是氯化氢,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,与同一种氧化剂在相同条件下反应,溴离子被氧化成溴单质,而氯离子不能被氧化,说明还原性Br->Cl-,A正确;反应③生成是二氧化硫气体,非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,B错误;白雾说明氯化氢易挥发,说明挥发性H2SO4<HCl,C正确;反应③生成的气体是二氧化硫,是非氧化还原反应,而是强酸制弱酸,D错误。

13.答案:A
、CO2-3、Ag+等离子,再加入BaCl2溶解析:先加入稀盐酸,若无现象,则可排除SO2-
3
液,如果产生白色沉淀,则证明SO2-4存在,A正确;先加入稀硝酸,如果存在SO2-3,硝酸会将SO2-3氧化为SO2-4,无法排除SO2-3的干扰,B错误;先加Ba(NO3)2溶液后加入稀硫酸,硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性,如果存在SO2-3,硝酸会将SO2-3氧化为SO2-4,无法排除SO2-3的干扰,C错误;先加入BaCl2溶液,如果溶液中存在Ag+,则Ag+与Cl-反应生成不溶于酸的AgCl沉淀,无法排除Ag+的干扰,D错误。

14.答案:D
解析: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错误;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错误;除杂加入试剂Na2CO3应在BaCl2之后,C错误。

15.答案:C
解析:A项错误,不能排除Ag+、SO2-3的干扰;B项错误,因为溶液中SO2-4与Ag+反应不能大量共存;D项错误,由“加入稀硝酸,沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO2-3。

16.答案:AD
解析:Mg2+用氢氧化钠溶液除去,反应的化学方程式为MgCl2 +2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,A 错误;因为需要用Na2CO3 除去过量的BaCl2,所以试剂①一定不是Na2CO3溶液,B正确;检验硫酸根离子是否除净的操作为取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成,C正确;由上述分析可知,滤液中含有过量的Na2CO3和NaOH,故向滤液中滴加稀盐酸时,盐酸会与Na2CO3和NaOH发生反应,D错误。

关键能力综合练
1.答案:A
解析:重晶石的化学式为BaSO4。

2.答案:B
解析:向稀H2SO4中加入金属铝片后,产生无色无味气体,B错误。

3.答案:D
解析:A项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,能达到实验目的;B项中滤纸片接触浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,能达到实验目的;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象,能达到实验目的;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,不能达到实验目的。

4.答案:D
解析:不能用浓硫酸干燥NH3,A不正确;浓硫酸与S作用时,只表现其强氧化性,B 不正确;Cu与浓H2SO4反应时,浓H2SO4浓度逐渐降低,当成为稀H2SO4时,反应停止,参加反应的H2SO4少于2 mol,故产生的SO2在标准状况下不足22.4 L,C不正确。

5.答案:D
解析:浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不能发生反应。

当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。

反应过程中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,则参加反应的n(Cu)<0.1 L×18 mol·L-1×1
2
=0.9 mol;被还原的硫酸应依据生成的SO2来算,可
得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)=V L
22.4 L·mol-1=V
22.4mol。

综上所述,故D错
误。

6.答案:C
解析:途径①属于浓硝酸和非金属单质的反应,表现了浓硝酸的强氧化性,A正确;途径②③的第二步反应为可逆反应,B正确;由途径①②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol
S ,各转移6 mol e -,而途径③转移7.5 mol e -,C 错误;途径①硫与浓硝酸反应生成硫氧化物和氮氧化物污染环境,原子利用率低,D 正确。

7.答案:AC
解析:X 为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X 是硫酸,Q 和水反应生成硫酸,则Q 是三氧化硫,N 和氧气反应生成三氧化硫,则N 是二氧化硫。

X 使蔗糖变黑的现象主要体现了X 的脱水性,A 错误;工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为高温、常压、使用催化剂,B 正确;若M 是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能完全溶解,C 错误;若M 是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳,对应的酸为碳酸,碳酸是弱酸,而三氧化硫与水反应生成硫酸,硫酸是强酸,即P 溶于水得到的酸的酸性比Q 溶于水得到的酸的酸性弱,D 正确。

8.答案:A
解析:随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所得溶液为CuSO 4与
稀H 2SO 4的混合溶液。

反应前n (H 2SO 4)=18.4 mol·L -1×0. 020 L =0.368 mol ,反应后n (SO 2-4)
=3. 18 mol·L -I ×0. 100 L =0.318 mol ;因此减少的SO 2-4的物质的量n (SO 2-4)=n (SO 2)=
0.368 mol -0.318mol =0.050 mol 。

由反应Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 可
知,n (CuSO 4)=n (SO 2)=0.050 mol ,则c (CuSO 4)=0.050 mol 0.100 L
=0. 50 mol·L -1。

9.答案:CD
解析:生成气体的物质的量为22.4 L÷22.4 L/mol =1.0 mol ,溶液剩余硫酸的物质的量为12
×0.8 L ×0.1 mol/L =0.04 mol ,参加反应的n (H 2SO 4)=0.1 L ×18.4 mol/L -0.04 mol =1.8 mol ,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与锌反应会产生氢气,设反应生成x mol SO 2,y molH 2,
Zn +2H 2SO 4(浓)===ZnSO 4+SO 2↑+H 2O
x 2x x
Zn +H 2SO 4(稀)===ZnSO 4+H 2↑
y y y
x +y =1.0 2x +y =1.8
解之得x =0.8,y =0.2。

即反应生成0.8 mol 的二氧化硫和0.2 mol 的氢气,二者体积比为4︰1,A 、B 错误,C 、D 正确 。

10.答案:(1)Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O
(2)①品红溶液褪色 用浸有NaOH 溶液的棉花团塞在试管口 ②试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升 D
(3)随着H 2SO 4的消耗,浓H 2SO 4浓度逐渐变稀,稀硫酸与铜不反应 AD
(4)氧气 2Cu +2H 2SO 4+O 2=====△2CuSO 4+2H 2O
解析:(1)Cu 与浓H 2SO 4加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。

(2)①SO 2能使品红溶液褪色,为防止环境污染,可用的简单方法是用浸有NaOH 溶液的棉花团塞在试管口,则SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2O 。

②关闭K 装置内气体压强增大,B 广口瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升。

B 中的液体应不能与SO 2反应,而且要防止SO 2的溶解,A 、B 、C 均能与SO 2反应;D 项,SO 2难溶于饱和NaHSO 3溶液。

(3)浓H 2SO 4浓度降低,变为稀H 2SO 4,Cu 与稀H 2SO 4不反应。

检验余酸实质是检验H +的存在。

Fe 和Na 2CO 3溶液均能与H +反应产生气体,能证
明H +的存在;BaCl 2溶液不能证明H 2SO 4剩余,因为产物CuSO 4也能电离出SO 2-4;Ag 与H
+不反应,不能证明H +的存在。

(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂,且仅生成CuSO 4溶液,该氧化剂为O 2。

学科素养升级练
1.答案:C
解析:浓硫酸具有脱水性,能够使蔗糖炭化而变黑,A 正确;浓硫酸具有脱水性,能够使蔗糖脱水而炭化,浓硫酸与炭反应生成二氧化碳和二氧化硫、水,所以蔗糖体积膨胀变成疏松多孔的海绵状物质碳,B 正确;浓硫酸与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫、水,反应中浓硫酸中硫元素化合价都降低,浓硫酸体现氧化性,不表现酸性,C 错误;浓硫酸与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫、水,二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,D 正确。

2.答案:B
解析:上下移动甲中铜丝可控制反应是否发生,从而控制生成SO 2的量以减少对空气的污染,体现了绿色化学的思想,A 正确;二氧化硫的密度比空气大,应采取向上排空气法收集,集气瓶中应进气管长、出气管短,B 错误;铜离子在溶液中呈蓝色,可以加水稀释,根据溶液是否呈蓝色确定是否有CuSO 4生成,由于最后的反应体系中还有硫酸,所以稀释时应将试管中的液体倒入盛有水的烧杯中,C 正确;结晶水合物加热时容易失去结晶水,不宜采取蒸发结晶,硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶可析出CuSO 4·5H 2O ,D 正确。

3.答案:A
解析:A 项,c =1 000×1.84 g·cm -3×98%98 g·mol -1
=18.4 mol·L -1;B 项,等体积水的质量小于浓H 2SO 4的质量,故混合所得溶液的质量分数大于49%;C 项,由Cu +2H 2SO 4(浓)=====△
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 可知,当0.05 L ×18.4 mol·L -1=0.92 mol 的H 2SO 4完全参加反应时,被还原的H 2SO 4为0.46 mol ,由于反应后期,H 2SO 4浓度减小,稀H 2SO 4与Cu 不反应,则被还原H 2SO 4的物质的量小于0.46 mol ;D 项,标准状况下,Al 遇浓H 2SO 4“钝化”。

4.答案:(1)BaCl 2[或Ba(OH)2] SO 2-4
(2)K 2CO 3+BaCl 2===BaCO 3↓+2KCl
[或Ba(OH)2+K 2CO 3===BaCO 3↓+2KOH]
(3)盐酸 BC
(4)2 蒸发结晶 蒸发皿中出现较多固体
解析:K 2SO 4需用BaCl 2[或Ba(OH)2]除去,加入的试剂Ⅰ是BaCl 2[或Ba(OH)2],则溶液B 中的溶质是KCl 、KOH 和BaCl 2[或KCl 、KOH 和Ba(OH)2]。

加入试剂Ⅱ是为了除去Ba 2+,为避免引入其他杂质,试剂Ⅱ应该用K 2CO 3,则D 溶液中含有KCl 、KOH 、K 2CO 3。

试剂Ⅲ
是盐酸,目的是除去OH -、CO 2-3。

D 中所加试剂盐酸过量时,溶液会呈酸性,可以用pH 试纸检验,pH 小于7,也可加入K 2CO 3溶液,会有气泡冒出。

在加水溶解后及加入足量试剂Ⅱ后可进行过滤。

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