2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題4硫與環(huán)境保護(hù)第一單元第2課時(shí)硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質(zhì)測(cè)評(píng)含解析蘇教版必修第一冊(cè)

PAGE9-第2課時(shí)硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質(zhì)課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練1.硫酸廠有一輛存放過(guò)濃硫酸的鐵槽車。某工人違反規(guī)程,邊吸煙邊用水沖洗鐵槽車,結(jié)果發(fā)生了爆炸。下列對(duì)引起爆炸的緣由說(shuō)法正確的是()A.濃硫酸遇明火爆炸B.濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸C.鐵與水(常溫下)反應(yīng)產(chǎn)生的氧化物爆炸D.稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在空氣中遇明火而爆炸答案D解析存放過(guò)濃硫酸的鐵槽車,用水沖洗,稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,氫氣與空氣混合,達(dá)到爆炸極限,遇到吸煙時(shí)的明火發(fā)生爆炸,D項(xiàng)正確。2.在盛放濃硫酸的試劑瓶的標(biāo)簽上印有的警示標(biāo)記是()答案B解析濃硫酸具有腐蝕性,在盛放濃硫酸的試劑瓶的標(biāo)簽上印有的警示標(biāo)記是,B項(xiàng)正確。3.下列關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的敘述正確的是()A.常溫時(shí)都能與鐵發(fā)生反應(yīng),放出氣體B.加熱時(shí)都能與銅發(fā)生反應(yīng)C.都能作為氣體干燥劑D.硫元素的化合價(jià)都是+6價(jià)答案D解析常溫下,鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,而在常溫下,鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化,不產(chǎn)生氣體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加熱時(shí),濃硫酸能與銅反應(yīng),而稀硫酸與銅不反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸具有吸水性,能作為氣體干燥劑,而稀硫酸不能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;無(wú)論濃硫酸還是稀硫酸,硫元素的化合價(jià)都是+6價(jià),D項(xiàng)正確。4.在硫酸的工業(yè)制法中,下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的主要緣由二者都正確的是()A.硫鐵礦煅燒前要粉碎,因?yàn)榇髩K硫鐵礦不能燃燒B.從沸騰爐出來(lái)的氣體只有SO2C.SO2氧化成SO3,SO2能全部轉(zhuǎn)化為SO3D.SO3用98.3%的濃硫酸吸取,目的是防止形成酸霧,以便使SO3吸取完全答案D解析將黃鐵礦粉碎是增大其與空氣的接觸面積,使燃燒更快、更充分,并不是大塊黃鐵礦不能燃燒。從沸騰爐出來(lái)的氣體除SO2外,還有SO3、O2等。SO2轉(zhuǎn)化為SO3為可逆反應(yīng),正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,故SO2不行能全部轉(zhuǎn)化為SO3。SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4,若干脆用水吸取,會(huì)形成大量酸霧,導(dǎo)致SO3吸取不完全,工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%的濃硫酸作為吸取劑,則不會(huì)出現(xiàn)酸霧,吸取SO3更充分。5.下列反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()A.2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑B.Na2SO3+H2SO4(濃)Na2SO4+SO2↑+H2OC.C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2OD.2FeO+4H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O答案D解析A項(xiàng)和B項(xiàng)中硫元素的化合價(jià)不變,均生成硫酸鹽,故濃硫酸只表現(xiàn)出酸性;C項(xiàng)中硫元素的化合價(jià)全部降低,未生成硫酸鹽,故濃硫酸只表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性;D項(xiàng)中有一部分硫元素的化合價(jià)降低,一部分硫元素的化合價(jià)不變,生成了SO2和硫酸鹽,所以濃硫酸在該反應(yīng)中既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性。6.用如圖所示裝置進(jìn)行下列試驗(yàn):將①中的濃硫酸滴入②中,預(yù)料的現(xiàn)象與結(jié)論相符的是()A.若②為濃鹽酸,有大量氣體產(chǎn)生,說(shuō)明硫酸的酸性比鹽酸強(qiáng)B.若②為銅片,有氣泡產(chǎn)生,底部生成灰白色固體,說(shuō)明濃硫酸有強(qiáng)氧化性C.若②為藍(lán)色硫酸銅晶體,藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨?說(shuō)明濃硫酸有吸水性,發(fā)生物理變更D.若②為蔗糖,白色固體變?yōu)楹谏＞d狀,有氣體放出,說(shuō)明濃硫酸有脫水性、強(qiáng)氧化性答案D解析濃硫酸具有吸水性,濃鹽酸具有揮發(fā)性,濃硫酸吸取濃鹽酸中的水分導(dǎo)致濃鹽酸濃度增大而加強(qiáng)其揮發(fā)性,濃硫酸和鹽酸都是強(qiáng)酸,該試驗(yàn)體現(xiàn)濃鹽酸的揮發(fā)性和濃硫酸的吸水性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下濃硫酸和Cu不反應(yīng),所以沒(méi)有明顯現(xiàn)象,B項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸具有吸水性,能吸取五水合硫酸銅中的結(jié)晶水而使其變?yōu)闊o(wú)水硫酸銅,固體由藍(lán)色變?yōu)榘咨?該試驗(yàn)為化學(xué)變更,C項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸能依據(jù)水的組成比,奪取某些有機(jī)物中的H、O元素形成水分子而體現(xiàn)脫水性,還能將蔗糖脫水后形成的碳單質(zhì)氧化為二氧化碳,同時(shí)還生成刺激性氣味的二氧化硫,體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,D項(xiàng)正確。7.某同學(xué)欲驗(yàn)證炭與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)?，F(xiàn)已將裝置如圖連接,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(2)試驗(yàn)中兩次運(yùn)用到品紅溶液,其目的不同。A的運(yùn)用目的是,通過(guò)洗氣瓶C中無(wú)現(xiàn)象和的現(xiàn)象,證明反應(yīng)有(填化學(xué)式)生成。

(3)洗氣瓶B中溶液顏色變淺,說(shuō)明炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一(填名稱)具有性。

(4)試驗(yàn)完成后,取出洗氣瓶A中的無(wú)色溶液于試管中,加熱,可視察到。

答案(1)C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O(2)檢驗(yàn)反應(yīng)中有SO2氣體生成澄清石灰水變渾濁CO2(3)二氧化硫還原(4)無(wú)色溶液又復(fù)原紅色解析(1)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,在加熱的條件下,能把木炭氧化生成CO2、SO2和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)A中品紅褪色,可檢驗(yàn)反應(yīng)中有SO2氣體生成;經(jīng)過(guò)B裝置中酸性高錳酸鉀溶液除去SO2后,可通過(guò)洗氣瓶C中品紅不褪色和D中澄清石灰水變渾濁,證明反應(yīng)有CO2生成。(3)洗氣瓶B中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,說(shuō)明碳與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物之一SO2具有還原性。(4)因SO2與品紅生成了不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),則A中品紅溶液褪色后,再加熱,溶液又復(fù)原紅色。等級(jí)考提升練8.下列對(duì)濃硫酸的敘述正確的是()A.常溫下,濃硫酸與鐵、鋁不反應(yīng),所以鐵質(zhì)、鋁質(zhì)容器能盛放濃硫酸B.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,SO2、H2、CO具有還原性,故濃硫酸不能干燥SO2、H2、COC.濃硫酸和銅片加熱既表現(xiàn)出酸性,又表現(xiàn)出氧化性D.濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO2時(shí),濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性答案C解析常溫下,濃硫酸與Fe、Al發(fā)生“鈍化”屬于化學(xué)變更,A項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸與SO2、H2、CO不反應(yīng),可以作干燥劑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng),部分H2SO4被還原生成SO2,起氧化劑的作用,還有一部分H2SO4生成CuSO4,濃硫酸既體現(xiàn)了酸性,又體現(xiàn)了強(qiáng)氧化性,C項(xiàng)正確;試驗(yàn)室中用濃硫酸與固體Na2SO3反應(yīng)來(lái)制取SO2,該反應(yīng)應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),其原理是用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸,強(qiáng)酸制弱酸,因而在此反應(yīng)中濃硫酸體現(xiàn)的是難揮發(fā)性和酸性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.下列試驗(yàn)所得結(jié)論不正確的是()試驗(yàn)Ⅰ試驗(yàn)Ⅱ試驗(yàn)Ⅲ產(chǎn)生大量無(wú)色氣體鐵片表面快速變暗,之后無(wú)明顯變更加熱后產(chǎn)生大量無(wú)色有刺激性氣味的氣體A.試驗(yàn)Ⅰ中氣體是H2B.試驗(yàn)Ⅱ中沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.試驗(yàn)Ⅲ中氣體是SO2D.濃度、溫度影響試驗(yàn)現(xiàn)象答案B解析稀硫酸和鐵片反應(yīng)產(chǎn)生H2,A項(xiàng)正確;常溫下,鐵片遇濃硫酸發(fā)生鈍化:濃硫酸將鐵片表面氧化,生成一層致密的氧化物薄膜,阻擋反應(yīng)的進(jìn)行,該過(guò)程發(fā)生了化學(xué)變更,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加熱條件下,鐵片可以溶解于濃硫酸中,濃硫酸作氧化劑,生成的無(wú)色有刺激性氣味的氣體是SO2,C項(xiàng)正確;試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ說(shuō)明濃度影響試驗(yàn),試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ說(shuō)明溫度影響試驗(yàn),D項(xiàng)正確。10.濃硫酸分別和三種鈉鹽反應(yīng),下列分析正確的是()A.對(duì)比①和②可以說(shuō)明還原性Br->Cl-B.①和③相比可說(shuō)明氧化性Br2>SO2C.②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致,說(shuō)明酸性H2SO4>HClD.③中濃硫酸被還原成SO2答案A解析反應(yīng)①出現(xiàn)紅棕色氣體,說(shuō)明產(chǎn)生Br2(g),Br-被氧化,反應(yīng)②管口出現(xiàn)白霧,白霧是HCl的小液滴,Cl-沒(méi)有被氧化,說(shuō)明Br-的還原性強(qiáng)于Cl-,A項(xiàng)正確;反應(yīng)③產(chǎn)生的氣體為SO2,反應(yīng)③發(fā)生Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,不屬于氧化還原反應(yīng),不能說(shuō)明Br2的氧化性強(qiáng)于SO2,但能說(shuō)明Br-的還原性強(qiáng)于SO2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;利用濃硫酸高沸點(diǎn),HCl易揮發(fā),反應(yīng)②利用高沸點(diǎn)酸制取低沸點(diǎn)酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;③中反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.下列有關(guān)硫及其化合物的說(shuō)法中正確的是()A.濃硫酸具有吸水性,可作干燥劑,如可干燥氯氣、二氧化硫、氨氣等B.濃硫酸與炭共熱反應(yīng),體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強(qiáng)氧化性C.SO2和Cl2均可使品紅溶液褪色,但溶有SO2的品紅溶液加熱后復(fù)原紅色,說(shuō)明SO2的氧化性沒(méi)有Cl2強(qiáng)D.以FeS2為原料生產(chǎn)硫酸過(guò)程中,要用到沸騰爐、接觸室、吸取塔等設(shè)備,所涉及的反應(yīng)中有兩個(gè)氧化還原反應(yīng)答案D解析濃硫酸具有強(qiáng)氧化性和酸性,不能干燥氨氣等堿性氣體和硫化氫等還原性氣體,可干燥氯氣和二氧化硫,A項(xiàng)錯(cuò)誤;濃硫酸與灼熱的炭反應(yīng),硫元素化合價(jià)都發(fā)生變更,只體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硫的漂白性是因?yàn)槎趸蚝陀猩镔|(zhì)反應(yīng)生成無(wú)色物質(zhì),該反應(yīng)中二氧化硫不體現(xiàn)氧化性,次氯酸的漂白性是利用次氯酸的強(qiáng)氧化性,二者漂白原理不同,不能說(shuō)明二氧化硫的氧化性沒(méi)有氯氣強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;工業(yè)制硫酸的三設(shè)備是:沸騰爐(4FeS2+11O22Fe2O3+4SO2)、接觸室[2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)]、吸取塔(SO3+H2OH2SO4)。沸騰爐、接觸室所涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)、吸取塔所涉及的反應(yīng)不是,D項(xiàng)正確。12.探討性學(xué)習(xí)小組做銅與濃硫酸反應(yīng)試驗(yàn)時(shí),發(fā)覺(jué)試管底部有白色固體并夾雜有少量黑色物質(zhì)。倒去試管中的濃硫酸,將剩余固體(含少量濃硫酸)倒入盛有少量水的燒杯中,發(fā)覺(jué)所得溶液為藍(lán)色,黑色固體未溶解。過(guò)濾、洗滌后,向黑色固體中加入過(guò)量濃硝酸,黑色固體溶解,溶液呈藍(lán)色,所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得結(jié)論不正確的是()A.銅與濃硫酸反應(yīng)所得白色固體是CuSO4B.加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4C.白色固體中夾雜的少量黑色物質(zhì)可能是CuOD.白色固體中夾雜的少量黑色物質(zhì)中含Cu、S元素答案C解析Cu與濃硫酸發(fā)生的主要反應(yīng)為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,由于濃硫酸過(guò)量且濃硫酸具有吸水性,故可形成白色固體CuSO4,故A正確;加BaCl2溶液后有白色沉淀生成,已知硝酸過(guò)量,說(shuō)明該白色沉淀不溶于硝酸,應(yīng)為BaSO4,故B正確;CuO可與濃硫酸反應(yīng),由于濃硫酸過(guò)量,黑色固體不行能為CuO,故C錯(cuò)誤;經(jīng)洗滌的黑色固體溶于濃硝酸,所得溶液呈藍(lán)色,說(shuō)明原黑色固體中含Cu元素,所得溶液加入BaCl2溶液產(chǎn)生了不溶于硝酸的BaSO4沉淀,說(shuō)明原黑色固體中含S元素,則原黑色固體可能為CuS也可能為Cu2S,故D正確。13.將足量的銅片與100mL18mol·L-1濃硫酸加熱充分反應(yīng),收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的SO2氣體VL,下列對(duì)此反應(yīng)的有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強(qiáng)氧化性B.反應(yīng)結(jié)束后兩種反應(yīng)物均有剩余C.被還原的硫酸為V22D.參加反應(yīng)的Cu為0.9mol答案D解析濃硫酸可以和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),而稀硫酸與銅不能發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r(shí)反應(yīng)停止。反應(yīng)過(guò)程中濃硫酸慢慢變稀,因此反應(yīng)結(jié)束后銅和稀硫酸均有剩余,則參加反應(yīng)的n(Cu)<0.1L×18mol·L-1×12=0.9mol;被還原的硫酸應(yīng)依據(jù)生成的SO2來(lái)算,可得被還原的硫酸的物質(zhì)的量n(H2SO4)=n(SO2)=V14.某化學(xué)愛(ài)好小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng),用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。試驗(yàn)中某同學(xué)將ag銅片和12mL18mol·L-1的濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱,直到反應(yīng)完畢,最終發(fā)覺(jué)燒瓶中還有確定量的H2SO4和Cu剩余。請(qǐng)回答:(1)請(qǐng)寫出Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)裝置E中試管D內(nèi)盛品紅溶液,當(dāng)C中氣體收集滿后,D中有可能視察到的現(xiàn)象是。

試驗(yàn)裝置E中D有可能造成環(huán)境污染,試用最簡(jiǎn)潔方法加以解決(試驗(yàn)用品自選)。

裝置B的作用是儲(chǔ)存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯現(xiàn)象后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時(shí)B中現(xiàn)象是。

B中應(yīng)放置的液體是(填字母)。

A.飽和Na2SO3溶液 B.酸性KMnO4溶液C.濃溴水 D.飽和NaHSO3溶液(3)問(wèn)題探討:為什么有確定量的余酸還未能使Cu完全溶解?你認(rèn)為緣由是。

足量下列藥品能夠用來(lái)證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中的確有余酸的是(填字母)。

A.Fe B.BaCl2溶液C.Ag D.Na2CO3溶液(4)試驗(yàn)中該同學(xué)向A中反應(yīng)后溶液中通入一種氣體單質(zhì),使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液,請(qǐng)問(wèn)該氣體單質(zhì)是(填名稱),反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

答案(1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O(2)品紅溶液褪色用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口試劑瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升D(3)隨著H2SO4的消耗,濃硫酸濃度慢慢變稀,稀硫酸與銅不反應(yīng)AD(4)氧氣2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O解析(1)Cu與濃硫酸反應(yīng)需加熱。(2)SO2能使品紅溶液褪色,為防止環(huán)境污染,可用的簡(jiǎn)潔方法是用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口,即SO2+2NaOHNa2SO3+H2O。關(guān)閉K,裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,B廣口瓶?jī)?nèi)液面下降,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升。B中的液體應(yīng)不能與SO2反應(yīng),而且要防止SO2的溶解。A項(xiàng),Na2SO3+H2O+SO22NaHSO3;B項(xiàng),酸性KMnO4溶液氧化SO2;C項(xiàng),Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4;D項(xiàng),SO2難溶于飽和NaHSO3溶液。應(yīng)選D。(3)濃硫酸濃度降低,變?yōu)橄×蛩?Cu與稀硫酸不反應(yīng)。檢驗(yàn)余酸實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)H+的存在。Fe+2H+Fe2++H2↑,CO32-+2H+H2O+CO2↑,Fe和Na2CO3溶液能證明H+的存在;BaCl2溶液不能證明H2SO4剩余,因?yàn)楫a(chǎn)物CuSO4也能電離出SO42-;Ag與H+不反應(yīng),不能證明H+的存在。故選AD。(4)依據(jù)題目要求氣體單質(zhì)應(yīng)為強(qiáng)氧化劑,且僅生成CuSO4溶液,該氧化劑為O2新情境創(chuàng)新練15.試驗(yàn)室中須要22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2氣體?；瘜W(xué)小組同學(xué)依據(jù)化學(xué)方程式Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O計(jì)算后,取65.0g鋅粒與98%的濃硫酸(ρ=1.84g·cm-3)110mL充分反應(yīng),鋅全部溶解,對(duì)于制得的氣體,有同學(xué)認(rèn)為可能混有雜質(zhì)。(1)化學(xué)小組所制得的氣體中混有的主要雜質(zhì)氣體可能是