课时分层作业(二)硫酸硫酸根离子的检验(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列有关硫酸的说法中不正确的是()A.硫黄和黄铁矿均可作为原料来制备硫酸B.工业上制备硫酸时，SO2转化为SO3，需在催化剂和加热条件下进行C.工业上制备硫酸时，SO3可用水直接吸收D.硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥，农药和炸药等[答案] C2．浓硫酸和2 mol·L－1的稀硫酸在实验室中敞口放置，它们的质量和放置天数的关系如图。

分析a、b曲线变化的原因是()A.a升华、b冷凝B.a蒸发、b吸水C.a蒸发、b潮解D.a冷凝、b吸水B[浓硫酸吸收水分，溶液质量增加；2 mol·L－1稀硫酸中以水分蒸发为主，溶液质量减小。

]3．下列对浓硫酸的叙述正确的是()A.常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁制、铝制容器能盛放浓硫酸B.浓硫酸具有强氧化性，SO2、H2、CO具有还原性，故浓硫酸不能干燥SO2、H2、COC.浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性D.浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性C[常温下，Fe、Al在浓硫酸中发生钝化，钝化属于化学变化，A错误；浓H2SO4与SO2、H2、CO不反应，可以干燥SO2、H2、CO，B错误；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，部分H2SO4被还原生成SO2，起氧化剂的作用，还有一部分H2SO4生成CuSO4，浓硫酸既表现了酸性，又表现了氧化性，C正确；实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫，其原理是用强酸制弱酸，因而在此反应中浓硫酸表现的是酸性，D错误。

]4．图中小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U形管内盛有少量水(为了便于观察，已滴入红墨水)。

沿小试管的内壁小心地慢慢注入约3 mL 浓硫酸(不振荡)，静置片刻，不可能观察到的现象有()A.小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色B.U形管内左边液面下降，右边液面升高C.有少量白色固体析出D.有少量蓝色晶体析出D[浓硫酸的密度比饱和硫酸铜溶液的密度大，故沿小试管的内壁小心地慢慢注入的浓硫酸会在下部，故A项正确；浓硫酸溶于水放出大量热，使锥形瓶内密闭的气体受热膨胀，从而导致U形管中左边液面下降，右边液面升高，故B项正确；浓硫酸具有吸水性，使得饱和硫酸铜溶液中析出硫酸铜而沉于试管底部，由于浓硫酸具有吸水性，故析出的硫酸铜不可能带结晶水，故C项正确，D项错误。

]5．某溶液可能含有SO2－4、CO2－3、Cl－中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②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无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。

根据实验，以下推测不正确的是( )A.一定有SO 2－4B.一定有CO 2－3C.不能确定Cl －是否存在D.不能确定SO 2－4是否存在D [向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有SO 2－4和CO 2－3；加入硝酸银溶液产生白色沉淀氯化银，但并不能确定原溶液中是否有Cl －，因为原溶液中加入了稀盐酸，引入了Cl －。

]6．向50 mL 18 mol·L －1的H 2SO 4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H 2SO 4的物质的量( )A.小于0.45 molB.等于0.45 molC.在0.45 mol 和0.90 mol 之间D.等于0.90 molA [18 mol·L －1的H 2SO 4是浓H 2SO 4，在50 mL 溶液中H 2SO 4的物质的量是0.90 mol 。

铜与浓H 2SO 4反应的化学方程式为Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。

在“充分反应”的限定条件下，似乎被还原的H 2SO 4的物质的量是0.45 mol ，但是事实上随着反应的进行，H 2SO 4逐渐被消耗，而且逐渐生成水，使得硫酸的浓度逐渐降低，到一定程度浓H 2SO 4变成稀H 2SO 4，不再与铜发生反应，则被还原的H 2SO 4的物质的量小于0.45 mol 。

]7．在如下图所示的实验中，实验开始一段时间后，对观察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D[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，使苹果块干瘪，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试纸在浓硫酸中会变黑，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．将下列硫酸表现的性质填入括号内：A.酸性、B.强氧化性、C.脱水性、D.吸水性。

(1)用磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸()(2)热的浓硫酸与铜片反应()(3)浓硫酸不能干燥NH3、H2S、HI等气体()(4)浓硫酸能吸收H2或SO2气体中的水分()(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑()(6)锌和稀硫酸反应()[解析]硫酸与Ca3(PO4)2反应制磷酸利用了硫酸的强酸性；热的浓硫酸与Cu 片反应生成CuSO4和SO2，表现了浓硫酸的强氧化性和酸性；NH3为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，H2S、HI为还原性气体，浓H2SO4会氧化这两种气体；浓硫酸可用来干燥气体，表现了其吸水性；浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸变红，表现其酸性，后变黑，表现其脱水性；金属与稀硫酸的反应，是H＋表现出来的酸的通性，利用了硫酸的酸性。

[答案](1)A(2)AB(3)AB(4)D(5)AC(6)A9．某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质，选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来，设计实验流程如下：(1)欲证明滤液中存在SO2－4、CO2－3，选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________，发现有气泡生成，再向其中加入________溶液，出现白色沉淀，则可证明SO2－4、CO2－3均存在。

(2)如何洗涤碳酸镁沉淀？________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

(3)如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净？________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

[解析](1)熟悉CO2－3、SO2－4检验所用的试剂和加入的先后顺序。

常用含有H ＋的酸来检验CO2－3，常用含有Ba2＋的可溶性钡盐检验SO2－4。

因CO2－3可与Ba2＋生成碳酸钡沉淀，干扰SO2－4的检验，故在检验SO2－4之前应先检验CO2－3，并将其除去。

(3)检验沉淀是否洗净时，实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子，此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO2－4达到目的。

[答案](1)稀盐酸氯化钡(答案合理均可)(2)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复2～3次(3)取少量最后一次洗涤液，滴加稀盐酸和氯化钡溶液。

若有沉淀生成则说明没有洗净；反之，已洗涤干净(答案合理均可)[素养培优练]10．将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热，没有明显变化，若边加热边缓缓加入一定量H2O2，金属Cu逐渐溶解，则下列说法正确的是()A.反应过程中有刺激性气味的气体生成B.H2O2对Cu和稀硫酸的反应起催化作用C.若Cu和硫酸恰好完全反应，则硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1D.反应中硫酸既表现出酸性又表现出强氧化性C[H2O2具有氧化性，在酸性环境下将金属铜氧化：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，反应过程中无气体生成，A错误；过氧化氢中氧元素的化合价降低，故过氧化氢作氧化剂，B错误；3.2 g铜的物质的量为0.05 mol，从化学方程式看出，消耗0.05 mol硫酸，则硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1，C 正确；反应中硫酸表现酸性，没有表现氧化性，D错误。

]11．(素养题)研究铜和铁与浓硫酸的反应，实验如下：①②铜丝表面无明显现象，铁丝表面迅速变黑，之后无明显现象铜丝或铁丝逐渐溶解，产生大量气体，品红溶液褪色A.常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸，可用铜制容器盛放浓硫酸B.②中铜丝或铁丝均有剩余时，产生气体的物质的量相等C.依据②，可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO2D.①②中现象的差异仅是由于升温加快了反应C[常温下铁遇浓硫酸会发生钝化，则可以用铁制容器盛放浓硫酸，故A错误；随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐减小，Cu与稀硫酸不反应，而Fe能与稀硫酸反应生成H2，则②中铜丝或铁丝均有剩余时，产生气体的物质的量不可能相等，故B错误；②中在加热条件下，铜丝或铁丝逐渐溶解，产生大量气体，品红溶液褪色，说明反应中生成了SO2，故C正确；温度升高可加快反应，同时浓硫酸的氧化性随温度升高而增强，故D错误。

]12．依据粗盐提纯的原理，除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质，可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂，按如图步骤操作： 溶液――→加过量A 滤液――→加过量B 操作Ⅰ滤液――→加适量C ――→加热煮沸纯净氯化钾溶液 (1)B 的化学式是________，C 的化学式是__________。

(2)加入过量A 的目的是_______________________________________。

(3)加入过量B 的目的是_______________________________________。

(4)加热煮沸的目的是_________________________________________。

(5)操作Ⅰ的名称是____________。

[解析] 先加入过量的氢氧化钡溶液，将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀，滤液中再加入过量的碳酸钾溶液，使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中加入适量的盐酸，加热煮沸，得到氯化钾溶液。

[答案] (1)K 2CO 3 HCl (2)除尽镁离子和硫酸根离子 (3)除尽过量的钡离子 (4)使氯化氢挥发逸出 (5)过滤13．(素养题)某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。