1、第2课时硫酸的工业制备浓硫酸的性质双基巩固学考突破1.下列关于硫酸的叙述正确的是()。A.稀硫酸具有强氧化性B.浓硫酸可用铁罐贮存C.稀硫酸能使蔗糖脱水D.SO2溶于水,可得到稀硫酸答案:B解析:浓硫酸具有强氧化性,A项错误;常温下,浓硫酸与铁发生钝化,故可用铁罐贮存,B项正确;稀硫酸没有脱水性,不能使蔗糖脱水,C项错误;SO2溶于水,可得到亚硫酸,D项错误。2.下列叙述或操作中正确的是()。A.浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的脱水性B.浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上
2、稀NaOH溶液答案:B解析:浓硫酸使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的吸水性,A错误;稀硫酸中的H+具有较弱的氧化性,C错误;NaOH本身具有强腐蚀性,不能涂在皮肤上中和浓硫酸,D错误。3.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.浓硫酸使火柴梗变黑C.浓硫酸加热时与木炭反应D.浓硫酸加热条件下与铁反应答案: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21以H2O的形式脱去。A项,浓硫酸表现吸水性;C项,浓硫酸表现强氧化性;D项,浓硫酸表现强氧化性和酸性;只有B项中浓硫
3、酸表现脱水性。4.在下图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是()。A.中苹果块会干瘪B.中胆矾晶体表面有“白斑”C.中小试管内有晶体析出D.中pH试纸变红答案:D解析:浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气。苹果块中的水、胆矾晶体中的水、饱和KNO3溶液蒸发产生的水都被浓硫酸吸收,从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4、饱和KNO3溶液失水而有晶体析出。浓硫酸中含水量少,主要以H2SO4形式存在,浓硫酸具有脱水性,因此pH试纸不会变红,但会被炭化而变黑,D项错误。5.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间
4、有热交换器的接触室(如图),按此密闭体系中气体的流向,则在A处流出的气体含有()。A.SO2B.SO3、O2C.SO2、O2D.SO2、SO3答案:C解析:A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SO2和O2。6.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的是()。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。7.下列说法不正确的是()。A.不可将水直接倒入浓硫酸中进行稀释B.浓硫酸可用于干燥O2、CO2C.常温下,浓硫酸与铁反应可产生
5、H2D.浓硫酸对皮肤或衣服有很强的腐蚀性答案:C解析:浓硫酸溶于水放热,且浓硫酸的密度大于水,所以不可将水直接倒入浓硫酸中稀释,应该将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,同时用玻璃棒搅拌,A项正确;浓硫酸具有吸水性,可用于干燥O2、CO2,B项正确;浓硫酸是氧化性酸,常温使铁钝化,C项错误;浓硫酸对皮肤或衣服有很强的腐蚀性,D项正确。8.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、H2S等气体B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)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.把足量铜粉投入含2
6、mol H2SO4的浓硫酸中,反应后得到的标准状况下的气体体积为22.4 LD.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化答案:D解析:不能用浓硫酸干燥NH3,A不正确;浓硫酸与S反应时,只表现其强氧化性,B不正确;Cu与浓硫酸反应时,浓硫酸浓度逐渐降低,当硫酸的浓度降低到一定程度时,反应停止,参加反应的H2SO4少于2 mol,故C项产生的SO2在标准状况下不足22.4 L。9.通常状况下,A是黄色固体单质,易溶于CS2。根据如图所示的转化关系,回答下列问题。(1)写出A、E的化学式:A,E。(2)写出指定反应的化学方程式:EC。CD。(3)足量的锌与E的浓溶液反应,
7、除了得到C,还可能得到的气体是。现有38.4 mg铜与适量的E的浓溶液加热反应,铜全部反应后,共收集气体22.4 mL(标准状况),反应消耗E的物质的量是。答案:(1)SH2SO4(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O2SO2+O22SO3(3)H21.610-3 mol解析:根据题给信息可推知A是S,B是H2S,C是SO2,D是SO3,E是H2SO4。Cu与浓硫酸加热反应时,参加反应的H2SO4反应后转化为SO2和CuSO4,则参加反应的H2SO4的物质的量为n(SO2)+n(CuSO4)=1.610-3 mol。10.某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如下图所示装
8、置进行有关实验。(1)装置A中发生反应的化学方程式为。(2)装置D中试管口放置的棉花应浸一种溶液,这种溶液是,其作用是。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭弹簧夹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中应放置的溶液是。a.水b.酸性KMnO4溶液c.浓溴水d.饱和NaHSO3溶液(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 molL-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,反应完毕时,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余,其原因是。答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2(2)NaO
9、H溶液吸收多余的SO2,防止污染空气(3)广口瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升d(4)反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不与稀硫酸反应解析:Cu与浓硫酸发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2。反应过程中H2SO4不断被消耗,同时反应生成的H2O也使H2SO4的浓度降低,当H2SO4的浓度降低到一定程度,反应停止。(2)生成的SO2属于酸性氧化物,且污染大气,可用NaOH溶液吸收。(3)余热使反应继续进行,生成的多余气体可储存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B中应为饱和NaHSO3溶液。选考奠基素养提升1.向50 mL 18 molL-
10、1的硫酸中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量为()。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 mol答案:A解析:18 molL-1的硫酸是浓硫酸,在50 mL溶液中H2SO4的物质的量是0.90 mol。铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。在“充分反应”的限定下,似乎被还原的H2SO4的物质的量是0.45 mol。但是,事实上随着反应的进行,H2SO4逐渐被消耗,而且水的生成逐渐增多,使得硫酸的浓度逐渐降低,降低到一定程度时反应停止,可见被还原的H2S
11、O4的物质的量小于0.45 mol。2.在硫酸的工业制法中,下列说法正确的是()。A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧B.从沸腾炉出来的气体只有SO2C.SO2在接触室中被氧化成SO3,且SO2能全部转化为SO3D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收完全答案:D解析:将硫铁矿粉碎是增大其与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,并不是大块硫铁矿不能燃烧,A错误;从沸腾炉出来的气体除SO2外,还有O2等,B错误;在接触室中,SO2转化为SO3的反应为可逆反应,正、逆反应同时进行,SO2不可能全部转化为SO3,C错误;若直接用水吸收SO3,会形成大量酸雾,导
12、致SO3吸收不完全,工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂,不会出现酸雾,吸收SO3更充分,D正确。3.一定量的Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是()。A.加入Cu的质量为6.4 gB.加入浓硫酸中含溶质为0.2 molC.加入Cu的质量大于6.4 gD.加入浓硫酸中含溶质多于0.2 mol答案:B解析:随反应进行,浓硫酸会变为稀硫酸,稀硫酸在加热条件下不与Cu反应。4.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.上下移动中铜丝可控制产生SO2的量B.中选用品红溶液验证SO2的生成C.中选用
13、NaOH溶液吸收多余的SO2D.为确认CuSO4生成,向中加水,观察颜色答案:D解析:上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离,从而可以控制反应生成SO2的量,A项正确;SO2可使品红溶液褪色,B项正确;SO2有毒,要用NaOH溶液吸收处理,C项正确;反应液中H2SO4的浓度较高,不能向中加水,应将中溶液沿器壁慢慢加入水中,且边加边搅拌,D项错误。5.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应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
14、量的澄清石灰水中,一定可观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂答案:D解析:X为浓硫酸,使蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性,A错误;常温下,铁遇浓硫酸会发生钝化,B错误;若A为碳单质,则C为CO2,过量的CO2通入澄清石灰水中没有沉淀产生,C错误;工业上,SO2转化成SO3是450 、常压、催化剂作用下进行的,D正确。6.一定量的浓硫酸与足量的Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某化学兴趣小组对此进行如下探究。按如图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊,后浑浊消失,反应一段时间后,C、D、E中
15、的气泡量又会明显增加。(1)装置A中需用浓硫酸,用两种简单的方法确定一瓶试剂是浓硫酸还是稀硫酸:。(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接、接b,c接、接d;D、E两支试管中CCl4的作用是。(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为;反应一段时间后气泡量又会明显增加的原因是。(4)D中浑浊消失的反应的离子方程式为。答案:(1)用火柴梗蘸取少量硫酸,火柴梗若立即变黑,证明是浓硫酸;用滴管吸取少量硫酸,滴加在盛有少量水的试管中,若触摸试管外壁感到发热,则证明是浓硫酸(其他合理答案也可)(2)3或44或321防倒吸(3)C中品红溶液褪色浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与Zn反应放出
16、H2(4)SO2+H2O+CaSO3Ca2+2HS解析:(1)可根据浓硫酸的特性选择简单易行的实验方法进行确定,如利用其脱水性及稀释时放热等。(2)C装置应是检验SO2气体的,故应选择甲,且应长管进气,短管出气;B处需要接一个防倒吸的安全装置,故应选择乙。(3)浓硫酸的强氧化性表现在H2SO4被还原成SO2。反应开始,装置中的空气被排出,C、D、E中均有气泡产生,随着反应的进行,品红溶液褪色,说明有SO2生成,且随着H2SO4浓度的减小,反应速率逐渐减小,产生的气泡量减少,反应一段时间后浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与Zn反应产生H2,产生的气泡量又会明显增加。(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3反应生成可溶性的Ca(HSO3)2,据此可写出其离子方程式。