备考2024届高考化学一轮复习分层练习第四章非金属及其化合物第4讲硫酸硫的含氧酸盐

第4讲硫酸硫的含氧酸盐1.下列关于浓硫酸的叙述正确的是（　C　）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、H2S等气体B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4（浓）＋S△3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化D.把足量铜粉投入只含2molH2SO4的浓硫酸中，在标准状况下得到气体的体积为22.4L解析　氨气为碱性气体，能够与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，A项错误；浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4（浓）＋S△3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸中＋6价硫都降低为＋4价，所以浓硫酸只表现强氧化性，B项错误；浓硫酸具有强氧化性，常温下能够使铁、铝发生钝化生成致密氧化膜，阻止反应继续进行，所以常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，C项正确；在加热条件下，浓硫酸和Cu反应生成二氧化硫，关系式为Cu～2H2SO4（浓）～SO2↑，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸时不再和Cu反应，所以把足量铜粉投入只含2molH2SO4的浓硫酸中，在标准状况下得到气体的体积小于22.4L，D项错误。2.下列说法正确的是（　C　）A.[2021河北]浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化B.[2021辽宁]将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生C.[2022河北]CaF2与浓H2SO4糊状混合物可用于刻蚀玻璃D.[海南高考改编]硫化亚铁与浓硫酸混合加热的离子方程式为2H＋＋FeS△H2S↑＋Fe2＋解析　浓硫酸使糖类化合物炭化体现的是浓H2SO4的脱水性，A项错误。浓硫酸不具有挥发性，蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，不会产生白烟，B项错误。CaF2＋H2SO4（浓）△CaSO4＋2HF↑，HF水溶液可以刻蚀玻璃，C项正确。浓硫酸具有强氧化性，能将H2S氧化，D项错误。3.[硫酸钙的应用][2024浙江名校联考]硫酸钙应用广泛，下列说法不正确的是（　B　）A.生石膏的化学式为CaSO4·2H2OB.含有硫酸钙的盐卤能使蛋白质变性，可制作豆腐C.Ca元素位于元素周期表的s区D.往煤中添加一些石灰石，燃煤过程中产生的SO2能转化为硫酸钙 解析　生石膏的化学式为CaSO4·2H2O，A项正确；含有硫酸钙的盐卤能使蛋白质盐析，B项错误；Ca元素的价电子排布式为4s2，位于元素周期表的s区，C项正确；往煤中添加一些石灰石，燃煤过程中发生反应：CaCO3＋SO2高温CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2高温2CaSO4，SO2转化为CaSO4，D项正确。4.[2023贵州模拟改编]下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是（　C　）A.Fe（NO3）2溶液+过量盐酸,+过量SO2,+BaCl2溶液白色沉淀B.Ba（NO3）2+过量盐酸,+少量Na2SO3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溶液白色沉淀解析　Fe（NO3）2溶液中加入过量盐酸，Fe2＋被氧化成Fe3＋，通入过量SO2，Fe3＋和HNO3均可将其氧化为SO42－，加入BaCl2溶液，SO42－和Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀，A项不符合题意；Ba（NO3）2溶液中加入过量盐酸，再加入少量Na2SO3，Na2SO3会被氧化为Na2SO4，SO42－与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀，B项不符合题意；若无色溶液为AgNO3溶液，加入稀HNO3和BaCl2溶液会生成AgCl白色沉淀，C项符合题意；无色溶液中加入过量盐酸，得到无色溶液，则原溶液中不含有AgNO3等，加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀一定是BaSO4，D项不符合题意。5.[2024河南部分学校联考]将SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀，而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则图中右侧Y形管中放置的药品组合不符合要求的是（必要时可以加热）（　C　）A.Cu和浓硝酸B.CaO和浓氨水C.大理石和稀盐酸D.高锰酸钾溶液和浓盐酸解析　Cu与浓硝酸反应可产生二氧化氮气体，二氧化氮与水反应可产生硝酸，所以氯化钡溶液中存在硝酸，可将H2SO3等氧化为SO42－，SO42－与BaCl2反应可生成硫酸钡白色沉淀，A项不符合题意；CaO与浓氨水混合可产生氨气，氨气溶于氯化钡溶液，溶液的碱性增强，亚硫酸根离子与钡离子反应可生成亚硫酸钡白色沉淀，B项不符合题意；大理石与稀盐酸反应可生成二氧化碳气体，二氧化碳气体不能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，也不会使H2SO3与BaCl2反应产生白色沉淀，所以最终无白色沉淀产生，C 项符合题意；高锰酸钾溶液与浓盐酸混合可产生氯气，氯气可将H2SO3等氧化为SO42－，SO42－与BaCl2反应可生成硫酸钡白色沉淀，D项不符合题意。6.[2023苏州调研]设计实验验证木炭和浓硫酸反应的产物。下列装置和操作能达到实验目的的是（　B　）A.用装置甲实现木炭与浓硫酸反应B.用装置乙检验产物中的SO2C.用装置丙检验产物中的水蒸气D.用装置丁检验产物中的CO2解析　浓硫酸和木炭反应需要加热，不能达到实验目的，A项不符合题意；二氧化硫具有还原性，能和酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色，能达到实验目的，B项符合题意；装置甲和乙的溶液中都会带出水使无水硫酸铜变蓝色，不能达到实验目的，C项不符合题意；若SO2在装置乙中未除尽，则饱和碳酸氢钠和二氧化硫反应会生成二氧化碳，不能达到实验目的，D项不符合题意。7.[2023湛江调研改编]以黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料生产硫酸的工艺流程图如下，在沸腾炉中发生的主要反应为：4FeS2＋11O2高温2Fe2O3＋8SO2。下列有关说法错误的是（　D　）A.粉碎黄铁矿可以提高原料的利用率B.从沸腾炉中排出的矿渣可供炼铁C.在接触室中运用热交换技术可充分利用能源D.在吸收塔中可将加入的浓H2SO4改为水解析　粉碎黄铁矿可增大其与氧气的接触面积，使反应更充分，提高原料的利用率，A项正确；从沸腾炉中排出的矿渣中含有Fe2O3，可供炼铁，B项正确；使用热交换技术可充分利用能源，C项正确；在吸收塔中若将浓H2SO4换为水，会形成酸雾，影响吸收效率，D项错误。 8.[2023北京海淀区考试]向0.01mol·L－1Ba（OH）2溶液中加入几滴酚酞溶液，然后向混合液中匀速、逐滴加入0.2mol·L－1H2SO4溶液，滴加过程中测得溶液电导率的变化如图所示。下列说法不正确的是（　D　）A.烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去B.由于水存在微弱电离、BaSO4存在微弱溶解，理论上电导率不会为0C.电导率减小的过程中，发生反应：2H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－BaSO4↓＋2H2OD.若用同浓度的Na2SO4溶液代替稀硫酸重复上述实验，电导率变化与原实验相同解析　Ba（OH）2为强碱，在溶液中完全电离为Ba2＋和OH－，溶液导电性较强，电导率较大，在溶液中加入几滴酚酞溶液，由于酚酞遇碱显红色，则溶液为红色，向混合液中匀速、逐滴加入0.2mol·L－1H2SO4溶液，发生反应：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－BaSO4↓＋2H2O，溶液中Ba2＋和OH－浓度降低，电导率下降，当Ba（OH）2完全反应后，继续滴加H2SO4溶液，H2SO4电离出的H＋和SO42－使电导率增大。随着H2SO4溶液的滴加，溶液中OH－浓度减小，烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去，A正确；水存在微弱电离H2O⇌H＋＋OH－，BaSO4存在微弱溶解BaSO4（s）⇌Ba2＋（aq）＋SO42－（aq），溶液中仍存在自由移动的阴、阳离子，因此理论上电导率不会为0，B正确；电导率减小的过程中，Ba（OH）2和H2SO4反应生成BaSO4和H2O，C正确；用同浓度的Na2SO4溶液代替稀硫酸，发生反应Ba2＋＋SO42－BaSO4↓，溶液中仍存在大量OH－和Na＋，因此电导率变化与原实验不同，D错误。9.[2023河北唐山模拟]连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，是一种强还原剂，广泛用于纺织工业。某种Na2S2O4的生产工艺流程如图所示，下列说法正确的是（　B　）A.可用银氨溶液鉴别甲酸中是否含有甲醛 B.NaCl的溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶解度C.“过滤”操作中需要用到的玻璃仪器只有漏斗、烧杯D.由溶液A制备Na2S2O4溶液过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2解析　甲酸（）和甲醛（）中都含有醛基，则直接加入银氨溶液不能鉴别甲酸中是否含有甲醛，A错误。向Na2S2O4溶液中加入NaCl晶体冷却、搅拌、过滤、洗涤可以得到Na2S2O4·2H2O晶体，则NaCl的溶解度大于Na2S2O4·2H2O的溶解度，B正确。“过滤”操作中需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，C错误。由溶液A制备Na2S2O4溶液过程中发生反应的化学方程式为NaOH＋HCOONa＋2SO2Na2S2O4＋CO2＋H2O，则氧化剂（SO2）与还原剂（HCOONa）的物质的量之比为2∶1，D错误。10.[2023黑龙江大庆模拟改编]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　）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：Br2＞SO2C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4＞HClD.③中浓H2SO4被还原成SO2解析　①中出现红棕色气体，说明产生Br2（g），Br－被氧化，②中管口出现白雾，白雾是HCl的小液滴，Cl－没有被氧化，说明Br－的还原性强于Cl－，A项正确；③中产生的气体为SO2，③中发生反应Na2SO3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋H2O，该反应不属于氧化还原反应，不能通过①③现象说明Br2的氧化性强于SO2，B、D项错误；浓硫酸沸点高，HCl易挥发，②中利用的是高沸点酸制取低沸点酸，C项错误。11.[合金中铁含量测定][2023云南模拟改编]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。请回答下列问题（假设无副反应发生）： （1）按图示装置连接仪器，并检查装置的气密性，称量装置E的质量。（2）将mg铁碳合金样品放入A中，再向分液漏斗中加入足量的浓硫酸，其中仪器A的名称为　蒸馏烧瓶　。（3）向装置中通入N2，打开分液漏斗活塞并点燃酒精灯，一段时间后，A、B中可观察到明显的现象。写出A中发生反应的化学方程式：　2Fe＋6H2SO4（浓）△Fe2（SO4）3＋3SO2↑＋6H2O，C＋2H2SO4（浓）△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　。装置C的作用是　除去混合气体中的SO2　。（4）待A中反应停止时，停止加热，拆下装置E并称重。若装置E增重bg，则铁碳合金中铁的质量分数为　11m－3b11m×100％　（用含m、b的表达式表示）。（5）某同学认为，依据此实验测得的数据计算出的铁碳合金中铁的质量分数偏小，可能的原因是　空气中的CO2、水蒸气进入装置E，使测得的b偏大　。解析　（3）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与铁反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，则A中发生反应的化学方程式为2Fe＋6H2SO4（浓）△Fe2（SO4）3＋3SO2↑＋6H2O和C＋2H2SO4（浓）△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。B中品红溶液褪色，可证明有SO2生成，C中酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可与SO2反应，达到除杂的目的。（4）装置E增重的bg即为生成的CO2的质量，根据碳原子守恒可知，铁碳合金中碳的质量为bg44g·mol－1×12g·mol－1＝3b11g，则铁碳合金中铁的质量为（m－3b11）g，故铁碳合金中铁的质量分数为m－3b11m×100％＝11m－3b11m×100％。（5）空气中的CO2、水蒸气进入装置E，使测得的b偏大，则求出的CO2的质量偏大，即碳的质量偏大，故铁碳合金中铁的质量分数偏小。12.[2024杭州质检]硫酸是一种重要的大宗工业化学品，应用广泛，可实现下列转化：（1）过程Ⅰ的化学方程式为　H2SO4＋NaCl△NaHSO4＋HCl↑　。 （2）已知硫酸分子结构为，过程Ⅱ生成了焦硫酸钠（Na2S2O7），画出其阴离子的结构式　或　；推测焦硫酸钠水溶液呈　酸性　（填“酸性”“中性”或“碱性”），用离子方程式表明原因　S2O72－＋H2O2SO42－＋2H＋[或S2O72－＋H2O2HSO4－]　。（3）Na2S2O7高温下具有强氧化性，受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿熔融反应，产生了混合气体。①写出检验混合气体成分的方案　先将混合气体通过足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明有SO3；再将逸出气体通入品红溶液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明有SO2　。②写出Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式　10Na2S2O7＋2Fe3O4高温3Fe2（SO4）3＋SO2↑＋10Na2SO4　。（4）过量的焦硫酸（H2S2O7）和苯在加热条件下反应得到苯磺酸，写出反应的化学方程式　＋H2SO4　。解析　（1）由物料守恒和题图可知过程Ⅰ为浓硫酸与NaCl反应生成NaHSO4和HCl，化学方程式为H2SO4＋NaCl△NaHSO4＋HCl↑。（2）过程Ⅱ中发生反应2NaHSO4（s）△Na2S2O7＋H2O，两个羟基发生分子间脱水反应，故焦硫酸根离子的结构是或；由焦硫酸根离子的结构知，焦硫酸钠溶于水发生反应S2O72－＋H2O2SO42－＋2H＋或S2O72－＋H2O2HSO4－，故溶液呈酸性。（3）焦硫酸钠具有强氧化性，能将磁铁矿中的二价铁氧化成三价铁，同时生成二氧化硫气体，反应的化学方程式为10Na2S2O7＋2Fe3O4高温3Fe2（SO4）3＋SO2↑＋10Na2SO4，又过量的Na2S2O7受热分解产生SO3，所以混合气体中含有SO2和SO3，为避免检验SO2时SO3溶解在水中，故先用BaCl2溶液检验SO3，再用品红溶液检验SO2。（4）由题意可知苯与焦硫酸反应生成苯磺酸和硫酸，反应的化学方程式为＋H2S2O7△＋H2SO4。13.[结合物质结构考查][2024湖南长沙一中考试]S和O可组成一系列负二价阴离子，结构见下表。下列说法正确的是（　C　） 硫酸根焦硫酸根连四硫酸根硫代硫酸根过二硫酸根A.电负性O＞S，该系列离子中不存在非极性共价键B.1mol焦硫酸根在水溶液中得2mol电子可生成2molHSO4－C.2mol硫代硫酸根被氧化为1mol连四硫酸根转移2mol电子D.过二硫酸根具有强氧化性，原因是其中S元素处于＋7价解析　连四硫酸根中存在S—S非极性共价键、过二硫酸根中存在O—O非极性共价键，A项错误；焦硫酸根（S2O72－）中硫为＋6价、O为－2价，HSO4－中硫为＋6价、O为－2价，S2O72－转化为HSO4－没有电子的转移，B项错误；硫代硫酸根（S2O32－）中硫为＋2价，连四硫酸根（S4O62－）中S为＋2.5价，则2mol硫代硫酸根被氧化为1mol连四硫酸根转移2mol电子，C项正确；过二硫酸根中S为＋6价，其具有较强的氧化性是因为其中含有过氧键，D项错误。