1、硫酸时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题4分,共48分)1某同学设想用如图所示装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是(D)ABCD性质吸水性脱水性溶解放热强氧化性实验装置解析:A项,由于分子是在不断运动的,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减少,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯,不符合题意;B项,滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,不符合题意;C项,浓硫酸滴到水中,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,不符合题意;D项,常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否具有强氧化性,符合题意。2下列过程中,最终
2、的白色沉淀不一定是BaSO4的是(C)AFe(NO3)2溶液 白色沉淀BBa(NO3)2溶液 白色沉淀C无色溶液 白色沉淀D无色溶液无沉淀白色沉淀3硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车,某新工人违反规定,边吸烟边用水冲洗该车,结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是(D)A浓硫酸遇明火爆炸B铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸C浓硫酸遇水发热爆炸D稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸解析:浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸,稀硫酸与铁反应产生氢气,氢气接触空气遇明火爆炸。4将足量的铜片与100 mL 18 molL1浓H2SO4加热充分反应,收集到标准状况下的SO2气体V L。
3、下列对此反应的有关说法中错误的是(D)A该反应体现了浓H2SO4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 molD参加反应的Cu为0.9 mol解析:由于反应过程中浓H2SO4逐渐变稀,因此反应结束后铜和H2SO4均有剩余;则参加反应的n(Cu)0.1 L18 molL10.9 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) mol。综上所述,D错误。故正确答案为D。5盐酸、稀硫酸在水溶液中都能产生H,故有许多共同的性质。下列有关叙述正确的是(B)A打开盛有浓盐酸和浓硫酸的试剂瓶瓶塞,在瓶口都有白雾B稀盐酸和稀硫酸都可用
4、于除铁锈C浓盐酸、浓硫酸都可用来干燥氧气D向稀盐酸、稀硫酸中滴加氢氧化钡溶液,都有白色沉淀产生解析:浓硫酸具有吸水性,不具有挥发性,浓盐酸具有挥发性,可以挥发出氯化氢气体,氯化氢与空气中的水蒸气接触形成盐酸小液滴,所以瓶口有白雾,A错误;稀盐酸和稀硫酸都可与铁锈中的氧化铁反应,所以都可用于除铁锈,B正确;浓盐酸不具有吸水性,不能作干燥剂,浓硫酸具有吸水性,可以作干燥剂,C错误;向稀盐酸、稀硫酸中滴加氢氧化钡溶液,只有硫酸中生成硫酸钡白色沉淀,盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,没有沉淀生成,D错误。6在一定体积的18 mol/L的浓硫酸中加入过量铜片并加热,被还原的硫酸为0.9 mol,则浓H2
5、SO4的实际体积为(D)A等于50 mL B大于50 mLC等于100 mL D大于100 mL解析:Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O,实际参加反应的硫酸为20.9 mol1.8 mol,即100 mL溶液,但Cu与稀H2SO4不反应,故浓H2SO4的实际体积大于100 mL。7(双选)有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是(CD)ANa2SO3已部分被空气中的氧气氧化B加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4C加硝
6、酸后的沉淀一定是BaSO4D此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化解析:第一步加入Ba(NO3)2溶液,不论是SO还是SO都会产生白色沉淀。再加入足量硝酸,即使原溶液中只有SO,生成的BaSO3沉淀也会被HNO3氧化为BaSO4沉淀,所以加硝酸后的沉淀一定是BaSO4,因此该实验并不能确定Na2SO3是否部分被氧化。8用20 mL 18.4 molL1的浓H2SO4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100 mL,得到溶液中SO的浓度为3.18 molL1,则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为(A)A0.50 molL1 B0.75 molL1C1.00 molL1
7、 D3.18 molL1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CuSO4与稀H2SO4的混合溶液。反应前n(H2SO4)18.4 molL10.020 L0.368 mol,反应后n(SO)3.18 molL10.100 L0.318 mol;因此减少的SO的物质的量n(SO)n(SO2)0.368 mol0.318 mol0.050 mol。由反应Cu2H2SO4(浓),CuSO4SO22H2O可知,n(CuSO4)n(SO2)0.050 mol,则c(CuSO4)0.50 molL1。9向50 mL 18 molL1的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分
8、反应后,被还原的H2SO4的物质的量(A)A小于0.45 molB等于0.45 molC在0.45 mol和0.90 mol之间D大于0.90 mol解析:Cu与稀硫酸不反应,在加热条件下铜和浓硫酸能发生反应。由反应Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O可知,参加反应的H2SO4有一半被还原,在Cu与浓硫酸的反应过程中,浓硫酸的浓度逐渐降低,变成稀硫酸时反应将停止,所以0.9 mol H2SO4与足量铜片反应时,被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol。10浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是(A)炽热的木炭H2S气体CuFeONH3蔗糖CuSO45H2O铁、铝
9、A BC D解析:浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al遇浓硫酸发生钝化,浓硫酸只表现氧化性;浓硫酸与NH3反应时只表现酸性;浓硫酸使蔗糖炭化,表现的是浓硫酸的脱水性;浓硫酸与CuSO45H2O反应,表现的是浓硫酸的吸水性。11一定量的Cu粉与浓H2SO4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(B)A加入Cu的质量为6.4 gB加入浓H2SO4中含溶质为0.2 molC加入Cu的质量大于6.4 gD加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol解析:随反应进行,浓H2SO4会变为稀H2SO4,稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。12把一定量的锌与
10、100 mL 18.5 molL1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体Y 33.6 L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液的c(H)0.1 molL1,则下列叙述不正确的是(B)A气体Y是SO2和H2的混合物B气体Y是SO2和H2的体积比为41C反应中共消耗锌97.5 gD反应中共转移电子3 mol解析:Zn和浓H2SO4反应开始生成SO2,随着反应的进行,浓H2SO4的浓度降低变成稀H2SO4,此时生成H2。S元素守恒可表示为根据得失电子守恒得:ZnZn2,SOSO2,2HH2。此时生成1.5 mol气体,则转移电子为3 mol,反应掉的Zn为1.5 mol。m(Z
11、n)65 gmol11.5 mol97.5 g,n(SO2)1.85 mol0.05 mol1.5 mol0.3 mol,n(H2)1.5 mol0.3 mol1.2 mol。二、非选择题(共52分)13(9分)已知AC必须加热,否则会发生钝化现象。请回答下列问题:(1)A是铁,你推断的理由是A在浓硫酸中会钝化,且A与浓硫酸与稀硫酸反应的氧化产物不同,存在变价。(2)B在酸性条件下与H2O2反应的离子方程式:2H2Fe2H2O2=2H2O2Fe3。(3)A与过量浓H2SO4反应的化学方程式:6H2SO4(浓)2FeFe2(SO4)33SO26H2O。解析:A与浓硫酸在常温下发生钝化,有可能是F
12、e或Al,又因A与稀、浓硫酸反应时被氧化的价态不同,所以A是变价金属Fe,则B为FeSO4;C为Fe2(SO4)3;D为Fe(OH)3。14(12分)由Cl、Br、CO、SO、SO、Na中的若干种离子组成的化合物溶于水得无色溶液,然后依次进行实验,观察到的现象记录如下:向溶液中滴加足量氯水,无气体产生,再加入CCl4振荡、静置,CCl4层呈橙色,用分液漏斗分离;向分液后所得的水溶液中加入Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液,有白色沉淀生成,过滤;在滤液中加AgNO3和HNO3的混合液,有白色沉淀产生。回答下列问题:(1)原溶液中肯定有的离子是SO和SO中的一种或两种、Br、Na,肯定没有的离子
13、是CO。(2)判断是否有Na的理由是化合物呈电中性,而Na是唯一的阳离子。(3)分液漏斗中的上层液体如何转移到烧杯中从分液漏斗上口倒出。(4)若步骤改用BaCl2和盐酸的混合溶液,对(1)的结论无影响(填“有影响”或“无影响”)。解析:加氯水无气体产生,则不存在CO,若有SO则已被氧化为SO,CCl4层呈橙色证明有Br;加Ba(NO3)2和HNO3生成的沉淀为BaSO4,可知原溶液中至少存在SO或SO中的一种离子;加AgNO3和HNO3生成AgCl沉淀,但Cl可能是氯水全部提供的,不能肯定溶液中是否含Cl。Na是唯一的阳离子,一定存在。15(15分)某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反
14、应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,气体发生装置略去)。试回答:(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O。(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是当Zn与浓硫酸反应时,浓硫酸浓度逐渐变小,Zn与稀硫酸反应可产生H2。(3)丙同学在安装好装置后,必须首先进行的一步操作是检查装置的气密性。(4)A中加入的试剂可能是品红溶液,作用是检验SO2;B中加入的试剂可能是浓硫酸,作用是吸收水蒸气;E中加入的试剂可能是碱石
15、灰,作用是防止空气中的水蒸气进入D中。(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:黑色(CuO)粉末变成红色(Cu),D中:白色粉末变成蓝色。如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?不能(填“能”或“不能”),原因是因为混合气体中可能含水蒸气,会干扰H2的检验。解析:本题对Zn与浓硫酸反应的产物进行两种推测,而后设计实验进行验证。设计时既要验证有无SO2生成,又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液,验证H2可利用它的还原性,使其通过灼热的CuO,再通过无水硫酸铜检验是否有水生成。同时应注意通入C中的气体必须干燥,也要防止空气中水蒸气进入D中,以免对H2的检验产生干扰
16、。16(16分)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:(1)装置A中发生反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。(2)装置D中试管口放置的棉花应浸一种液体,这种液体是碱液(其他合理答案均可),其作用是吸收多余的二氧化硫,防止污染空气。(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,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升。B中应放置的液体是d(填字母)。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
17、一定体积的18 molL1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是反应过程中硫酸不断被消耗,且反应生成水,使硫酸浓度不断减小,而铜不和稀硫酸反应。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中有余酸的是a、d(填字母)。a铁粉 BBaCl2溶液c银粉 DNaHCO3溶液解析:(1)Cu可与浓硫酸发生反应:Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。(2)因为SO2是污染性气体,不能排入大气中,故D中试管口放置的棉花应浸有碱性溶液,吸收剩余的SO2,防止污染空气。(3)余热使反应继续进行时,生成的多余气体可贮存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B内应为饱和NaHSO3溶液。(4)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使硫酸的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应,可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生则可证明有余酸。