高一化学人教版（2019）必修第二册：第5章+第1节+第3课时+硫酸根离子的检验不同价态含硫物质的转化作业

第五章 第一节 第 3 课时 1．下列转化不能一步实现的是( ) A．S→H2S B．S→SO3 C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2 2．下列反应能产生二氧化硫的是( ) A．氧化铜和稀硫酸反应 B．亚硫酸钠和氧气反应 C．三氧化硫和水反应 D．铜和热的浓硫酸反应 3．下列离子的检验方法正确的是( ) A．某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有 Cl－ B．某溶液中加 BaCl2 溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有 SO2－ 4 C．某溶液中加 NaOH 溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有 Cu2＋ D．某溶液中加稀硫酸产生无色气体，将该气体通入澄清石灰水中生成白色沉淀，说明 原溶液中有 CO2－ 3 4．已知 SO2 可与 Na2SO3 溶液发生下列反应：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。欲除去 SO2 中混有的少量的 SO3 气体，可使气体通过( ) A．澄清石灰水 B．饱和 NaHSO3 溶液 C．水 D．饱和 NaHCO3 溶液 5．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为( ) A．加入过量 Na2CO3 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 B．加入过量 K2SO4 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 C．加入过量 Na2SO4 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 D．加入过量 K2CO3 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 6．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是 BaSO4 的是(提示：HNO3 具有强氧化性， 可将 SO 2－ 3 氧化为 SO2－ 4 )( ) A．Fe(NO3)2 溶液 ――→＋过量盐酸，＋过量 SO2，＋BaCl2 溶液白色沉淀 B．Ba(NO3)2 溶液 ――→＋过量盐酸，＋少量 Na2SO3 溶液白色沉淀 C．无色溶液――――――――→＋稀 HNO3，＋BaCl2 溶液白色沉淀 D．无色溶液 ――→＋过量盐酸无色溶液 ――→＋BaCl2 溶液白色沉淀 7．氯化钠样品中含有少量的 Na2SO4 和 Na2CO3，按下列流程进行净化，请在流程中的 “( )”中写上合适的试剂，在“[ ]”中写上实验操作名称。 氯化钠样品 ――→Ⅰ.  ①[ ] 溶液 ――→Ⅱ.  ② 混合液 ――→Ⅲ.  ③ 混合液,④[ ]澄清溶液 ――→Ⅳ.  ⑤ 纯净溶液,⑥[ ]NaCl 晶体 写出有关反应的化学方程式： 第②步：_______________________________； 第③步：_______________________________； 第⑤步：_______________________________。 8．某同学在研究 Fe 与 H2SO4 的反应时，进行了如下实验。 (1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为_______________________________。 (2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是____________________ (3)实验Ⅲ中，加热后产生大量气体，a 试管中溶液的红色褪去，c 处始终未检测到可燃 性气体。b 试管中反应的离子方程式是_______________________________。 (4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论： ①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于＋6 价的硫元素， 稀硫酸的氧化性源于______________。 ②造成反应多样性的主要因素有______________________________________。 9．X(盐)和 Y(酸)反应，可放出有气味的气体 Z，Z 跟过量 NaOH 溶液反应又得到 X，Z 氧化的最终产物为 W，W 溶于水又得到 Y，则 X 和 Y 是( ) ①Na2S 和稀硫酸 ②Na2SO3 和盐酸 ③Na2S 和盐酸 ④Na2SO3 和稀硫酸 A．只有① B．①② C．②③ D．①④ 10．已知 X 为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A 与 X 反应的转化关系如下 图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是( ) A．X 使蔗糖变黑主要体现了 X 的强氧化性 B．若 A 为铁，则足量 A 与 X 在室温下即可完全反应 C．若 A 为碳单质，则将 C 通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生 D．工业上，B 转化为 D 需要合适的催化剂 11．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是( ) A．检验试液中的 SO2－ 4 ：试液――→稀硝酸 无沉淀――→BaCl2 白色沉淀 B．检验试液中的 SO2－ 4 ：试液 ――→足量稀盐酸无沉淀――→BaCl2 白色沉淀 C．检验试液中的 I－：试液――→H2O2 深黄色溶液――→淀粉溶液深黄色溶液 D．检验试液中的 CO2－ 3 ：试液 ――→足量 BaCl2白色沉淀 ――→足量稀盐酸沉淀溶解 12．SO2 气体通入 BaCl2 溶液中，无沉淀产生，但再分别加入①NH3·H2O、②氯水、③H2S 溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为( ) A．BaSO4、BaSO3、S B．S、BaSO3、BaSO4 C．BaSO3、BaSO4、S D．BaSO3、S、BaSO4 13．在如图所示的转化关系中，A、B、C、D、E、F、G、H、I 均为常见物质。 已知 B、D 都是淡黄色固体，且 A 与 D 可反应生成离子化合物 I，B 与 I 的相对分子质 量相同。请回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：A________，F________，H________。 (2)写出 C 的电子式：__________________。写出 H2O2 的电子式：________________。 (3)用电子式表示 I 的形成过程：____________________________________。 (4)写出 B→C、E→F 的化学方程式： B→C_______________________________； E→F_______________________________。 14．有一可能已变质的 Na2SO3 样品(无水)。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析， 请你参与他们的活动。(提示：硝酸具有强氧化性，可将 SO 2－ 3 氧化为 SO2－ 4 ) (1)猜想样品中可能含 Na2CO3、________和________(填化学式)。 (2)实验设计。 ①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液，再加入过量的 BaCl2 溶液； ②待沉淀完全后，从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液________，产生气体。 A．稀 H2SO4 B．稀 HNO3 C．稀 HCl ③将气体连续通入下列装置： (3)结论：样品已部分变质。 (4)问题讨论。 A．某同学认为实验步骤①多余，你认为该步骤______(填“是”或“不”)多余，(若选 “不”继续回答下一空格，若选“是”不必回答下一空格)，设计的用意是______________ _________________。 B．实验步骤③中 a、b、c、d 的作用分别是： a．________________， b．________________， c．________________， d．________________。 答案 1．下列转化不能一步实现的是( ) A．S→H2S B．S→SO3 C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2 【答案】B 【解析】S 与 H2 反应生成 H2S，A 正确；S 与 O2 反应只能生成 SO2，SO2 再与 O2 反应 才能生成 SO3，B 错误；H2SO4 与 Cu、C 等反应生成 SO2，C 正确；Na2SO3 与 H2SO4 等强酸 反应生成 SO2，D 正确。 2．下列反应能产生二氧化硫的是( ) A．氧化铜和稀硫酸反应 B．亚硫酸钠和氧气反应 C．三氧化硫和水反应 D．铜和热的浓硫酸反应 【答案】D 【解析】A 中两者反应生成硫酸铜和水，错误；B 中两者反应生成硫酸钠，错误；C 中 两者反应生成硫酸，错误；D 中两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，正确。 3．下列离子的检验方法正确的是( ) A．某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有 Cl－ B．某溶液中加 BaCl2 溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有 SO2－ 4 C．某溶液中加 NaOH 溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有 Cu2＋ D．某溶液中加稀硫酸产生无色气体，将该气体通入澄清石灰水中生成白色沉淀，说明 原溶液中有 CO2－ 3 【答案】C 【解析】与硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子有 Cl－、SO 2－ 4 等，A 错误；与 BaCl2 溶液反应生成白色沉淀的离子有 SO2－ 4 、Ag＋等，B 错误；与 NaOH 溶液反应生成蓝色沉淀 的离子只有 Cu2＋，C 正确；与稀硫酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的离子有 SO2－ 3 、 HSO－ 3 、CO2－ 3 、HCO － 3 等，D 错误。 4．已知 SO2 可与 Na2SO3 溶液发生下列反应：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。欲除去 SO2 中混有的少量的 SO3 气体，可使气体通过( ) A．澄清石灰水 B．饱和 NaHSO3 溶液 C．水 D．饱和 NaHCO3 溶液 【答案】B 【解析】SO2、SO3 都能与石灰水反应，A 错误；SO3＋2NaHSO3===Na2SO4＋H2O＋2SO2， 而 SO2 不与饱和 NaHSO3 反应，B 正确；SO2 在水中溶解性为 1∶40，C 错误；SO2＋ NaHCO3===NaHSO3＋CO2，消耗了 SO2，生成 CO2 为新的气体杂质，D 错误。 5．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为( ) A．加入过量 Na2CO3 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 B．加入过量 K2SO4 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 C．加入过量 Na2SO4 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 D．加入过量 K2CO3 溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量 HNO3 【答案】D 【解析】加入过量 Na2CO3，除去了 Ba2＋，但引入了杂质离子 Na＋，A 错误；加入过量 K2SO4，除去了 Ba2＋，但引入了杂质离子 SO2－ 4 ，B 错误；加入过量 Na2SO4，除去了 Ba2＋， 但引入了杂质离子 Na＋和 SO2－ 4 ，C 错误；加入过量 K2CO3，除去了 Ba2＋，多余的 CO 2－ 3 可 与 HNO3 反应而除去，D 正确。 6．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是 BaSO4 的是(提示：HNO3 具有强氧化性， 可将 SO 2－ 3 氧化为 SO2－ 4 )( ) A．Fe(NO3)2 溶液 ――→＋过量盐酸，＋过量 SO2，＋BaCl2 溶液白色沉淀 B．Ba(NO3)2 溶液 ――→＋过量盐酸，＋少量 Na2SO3 溶液白色沉淀 C．无色溶液――――――――→＋稀 HNO3，＋BaCl2 溶液白色沉淀 D．无色溶液 ――→＋过量盐酸无色溶液 ――→＋BaCl2 溶液白色沉淀 【答案】C 【解析】A 中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B 中亚硫酸 根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C 中所得沉淀可能是氯化银；D 中先加过量盐酸 无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。 7．氯化钠样品中含有少量的 Na2SO4 和 Na2CO3，按下列流程进行净化，请在流程中的 “( )”中写上合适的试剂，在“[ ]”中写上实验操作名称。 氯化钠样品 ――→Ⅰ.  ①[ ] 溶液 ――→Ⅱ.  ② 混合液 ――→Ⅲ.  ③ 混合液,④[ ]澄清溶液 ――→Ⅳ.  ⑤ 纯净溶液,⑥[ ]NaCl 晶体 写出有关反应的化学方程式： 第②步：_______________________________； 第③步：_______________________________； 第⑤步：_______________________________。 【答案】Ⅰ．蒸馏水 ①溶解 Ⅱ．过量 BaCl2 溶液 Ⅲ．过量 Na2CO3 溶液 ④过滤 Ⅳ ． 适 量 稀 盐 酸 ⑥ 蒸 发 结 晶 Na2SO4 ＋ BaCl2===BaSO4↓ ＋ 2NaCl 、 Na2CO3 ＋ BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl Na2CO3＋2HCl===2NaCl ＋H2O＋CO2↑ 【解析】首先将样品用蒸馏水溶解，然后加入过量的 BaCl2 溶液除去 Na2SO4 和 Na2CO3， 在混合液中加入过量的 Na2CO3 溶液除去过量的 BaCl2，过滤，在滤液中加入适量的稀盐酸 除去过量的 Na2CO3，最后加热蒸发得到 NaCl 晶体。 8．某同学在研究 Fe 与 H2SO4 的反应时，进行了如下实验。 (1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为_______________________________。 (2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是____________________ (3)实验Ⅲ中，加热后产生大量气体，a 试管中溶液的红色褪去，c 处始终未检测到可燃 性气体。b 试管中反应的离子方程式是_______________________________。 (4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论： ①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于＋6 价的硫元素， 稀硫酸的氧化性源于______________。 ②造成反应多样性的主要因素有______________________________________。 【答案】(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)铁丝表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行 (3)SO2＋2OH－===SO2－ 3 ＋H2O (4)①＋1 价的氢元素 ②反应物的浓度、温度(合理即可) 【解析】(1)Fe 和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋ H2↑。(2)浓硫酸具有强氧化性，生成致密的氧化膜覆盖在 Fe 的表面，发生钝化。(3)实验Ⅲ 中，铁与稀硫酸反应生成氢气，和浓硫酸共热反应生成二氧化硫，实验中未检测到可燃性气 体，说明反应中没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液的红色褪去，二氧化硫是 酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为 SO2＋2OH－===SO2－ 3 ＋H2O。 9．X(盐)和 Y(酸)反应，可放出有气味的气体 Z，Z 跟过量 NaOH 溶液反应又得到 X，Z 氧化的最终产物为 W，W 溶于水又得到 Y，则 X 和 Y 是( ) ①Na2S 和稀硫酸 ②Na2SO3 和盐酸 ③Na2S 和盐酸 ④Na2SO3 和稀硫酸 A．只有① B．①② C．②③ D．①④ 【答案】D 【解析】①中 Na2S 和稀硫酸反应生成 H2S 气体，H2S 与过量 NaOH 溶液反应能生成 Na2S；H2S 与 O2 反应先生成 SO2，在催化剂作用下继续被氧化，最终生成 SO3，SO3 溶于水 生成 H2SO4，符合题中转化关系。②中 Na2SO3 和盐酸反应生成 SO2 气体，SO2 与过量 NaOH 溶液反应能生成 Na2SO3；SO2 在催化剂作用下被 O2 氧化生成 SO3，SO3 溶于水生成 H2SO4， 不符合题中转化关系。同理③不符合题中转化关系。④中 Na2SO3 和稀硫酸反应生成 SO2 气 体，SO2 与过量 NaOH 溶液反应生成 Na2SO3；SO2 在催化剂作用下被 O2 氧化生成 SO3，SO3 溶于水生成 H2SO4，符合题中转化关系。故选 D。 10．已知 X 为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A 与 X 反应的转化关系如下 图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是( ) A．X 使蔗糖变黑主要体现了 X 的强氧化性 B．若 A 为铁，则足量 A 与 X 在室温下即可完全反应 C．若 A 为碳单质，则将 C 通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生 D．工业上，B 转化为 D 需要合适的催化剂 【答案】D 【解析】由题意知 X 为浓 H2SO4。浓 H2SO4 使蔗糖变黑主要体现了浓 H2SO4 的脱水性， A 错误；浓 H2SO4 在室温下使 Fe 钝化，B 错误；A 为碳单质时，生成的 C 为 CO2，CO2 通 入少量澄清石灰水生成可溶性的 Ca(HCO3)2，C 错误。 11．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是( ) A．检验试液中的 SO2－ 4 ：试液――→稀硝酸 无沉淀――→BaCl2 白色沉淀 B．检验试液中的 SO2－ 4 ：试液 ――→足量稀盐酸无沉淀――→BaCl2 白色沉淀 C．检验试液中的 I－：试液――→H2O2 深黄色溶液――→淀粉溶液深黄色溶液 D．检验试液中的 CO2－ 3 ：试液 ――→足量 BaCl2白色沉淀 ――→足量稀盐酸沉淀溶解 【答案】B 【解析】先加入稀硝酸，如果溶液中没有 SO2－ 4 ，而存在 SO2－ 3 ，硝酸可能将 SO 2－ 3 氧化 成 SO2－ 4 ，最终也会出现白色沉淀，A 错误；先加入足量稀盐酸，可以排除 SO2－ 3 、Ag＋等离 子的干扰，然后加入 BaCl2 溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在 SO2－ 4 ，B 正确；如果溶 液中存在 I－，I－具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，淀粉溶液遇碘单质显蓝色，C 错误； 如果存在 SO2－ 3 ，也会出现相同的实验现象，D 错误。 12．SO2 气体通入 BaCl2 溶液中，无沉淀产生，但再分别加入①NH3·H2O、②氯水、③H2S 溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为( ) A．BaSO4、BaSO3、S B．S、BaSO3、BaSO4 C．BaSO3、BaSO4、S D．BaSO3、S、BaSO4 【答案】C 【解析】SO2 可在碱性条件下与 BaCl2 反应生成 BaSO3 沉淀；SO2 与 Cl2 发生反应：SO2 ＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，SO2－ 4 ＋Ba2＋===BaSO4↓；SO2 具有弱氧化性，可与 H2S 发生 反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，故沉淀分别为 BaSO3、BaSO4、S。 13．在如图所示的转化关系中，A、B、C、D、E、F、G、H、I 均为常见物质。 已知 B、D 都是淡黄色固体，且 A 与 D 可反应生成离子化合物 I，B 与 I 的相对分子质 量相同。请回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：A________，F________，H________。 (2)写出 C 的电子式：__________________。写出 H2O2 的电子式：________________。 (3)用电子式表示 I 的形成过程：____________________________________。 (4)写出 B→C、E→F 的化学方程式： B→C_______________________________； E→F_______________________________。 【答案】(1)Na SO3 Na2SO4(或 NaHSO4) (2)Na＋[∶O ·· ·· ∶H]－ H∶O ·· ·· ∶O ·· ·· ··H (3) (4)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2SO2＋O2 催化剂 △ 2SO3 【解析】根据 B 是淡黄色固体，且可以与水反应生成氧气，则 B 为过氧化钠，A 为金 属钠，C 为氢氧化钠；D 是淡黄色固体，且可与氧气发生连续的氧化反应，则 D 为硫单质， E、F、G、H 分别为二氧化硫、三氧化硫、硫酸和硫酸钠(或硫酸氢钠)；B 与 I 的相对分子 质量相同，则 I 为 Na2S。 14．有一可能已变质的 Na2SO3 样品(无水)。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析， 请你参与他们的活动。(提示：硝酸具有强氧化性，可将 SO 2－ 3 氧化为 SO2－ 4 ) (1)猜想样品中可能含 Na2CO3、________和________(填化学式)。 (2)实验设计。 ①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液，再加入过量的 BaCl2 溶液； ②待沉淀完全后，从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液________，产生气体。 A．稀 H2SO4 B．稀 HNO3 C．稀 HCl ③将气体连续通入下列装置： (3)结论：样品已部分变质。 (4)问题讨论。 A．某同学认为实验步骤①多余，你认为该步骤______(填“是”或“不”)多余，(若选 “不”继续回答下一空格，若选“是”不必回答下一空格)，设计的用意是______________ _________________。 B．实验步骤③中 a、b、c、d 的作用分别是： a．________________， b．________________， c．________________， d．________________。 【答案】(1)Na2SO3 Na2SO4 (2)②C (4)A．不 检验是否含 Na2SO4 B．验证 SO2 除去 SO2 验证 SO2 已被除尽 验证 CO2 【解析】(1)样品中成分 Na2SO3 具有还原性，易被氧化为 Na2SO4，在题干中已确定有 Na2CO3 存在时，另两种成分为 Na2SO3、Na2SO4。(2)欲确定 Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4 的存 在，实则是鉴定 CO2－ 3 、SO2－ 3 、SO 2－ 4 的存在；在①步加入 Ba2＋后，产生的沉淀可能有 BaCO3、 BaSO3、BaSO4，为此在②步所加的酸只能为稀 HCl，因为 H2SO4 能干扰 SO 2－ 4 检验，HNO3 能将 SO 2－ 3 氧化为 SO2－ 4 ，干扰 SO 2－ 3 的检验，③步中在给定装置及试剂后，首先检验产生的 气体为 SO2，再除去 SO2，并检验 SO2 已被除尽，再检验 CO2 气体。(3)通过各装置中的现象， 从而证实猜想中的成分，从而说明样品已变质。(4)实验步骤①中所加 BaCl2 溶液为检验样品 中是否含 Na2SO4，不多余。