2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素1-2硫酸課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGEPAGE8硫酸1．在試驗(yàn)探究課上，同學(xué)們主動(dòng)思索，共設(shè)計(jì)出下列四種試驗(yàn)方案用以驗(yàn)證濃硫酸的吸水性，其中在理論上可行的是(A)A．①②③ B．①③C．①② D．②③解析：①放置一段時(shí)間后，部分膽礬晶體表面會(huì)因失去結(jié)晶水而出現(xiàn)變白現(xiàn)象；②放置一段時(shí)間后飽和KNO3溶液會(huì)因失去部分水而析出晶體；③因濃硫酸汲取燒瓶中的水蒸氣而使其壓強(qiáng)變小，試管中的水會(huì)在導(dǎo)管中形成一段水柱。2．濃硫酸和2mol·L－1的稀硫酸，在試驗(yàn)室中敞口放置。它們的質(zhì)量和放置天數(shù)的關(guān)系如圖。分析a、b曲線改變的緣由是(B)A．a(chǎn)升華、b冷凝B．a(chǎn)揮發(fā)、b吸水C．a(chǎn)蒸發(fā)、b潮解D．a(chǎn)冷凝、b吸水解析：在兩種溶液中都存在吸水和水分揮發(fā)兩個(gè)過程，只不過在濃硫酸中以汲取水分為主，溶液質(zhì)量增加；而2mol·L－1稀硫酸中以水分揮發(fā)為主，質(zhì)量減小。3．下列各組氣體中，通常狀況下能夠共存，并且都能用濃硫酸干燥的是(B)A．HCl、N2、NH3 B．Cl2、CO2、O2C．NO、O2、N2 D．CO2、CO、NH3解析：A項(xiàng)中HCl與NH3可以反應(yīng)生成NH4Cl而不能共存；C項(xiàng)中NO與O2可以反應(yīng)生成NO2而不能共存；D項(xiàng)中NH3是堿性氣體，不能用濃H2SO4干燥。4．(雙選)下列反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，又表現(xiàn)酸性的是(CD)A．2NaCl(固)＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))Na2SO4＋2HCl↑B．C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OC．Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．2FeO＋4H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O解析：金屬、金屬氧化物(具有變價(jià)的金屬元素處于低價(jià)態(tài))與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，濃H2SO4既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)酸性；非金屬與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，濃H2SO4只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。5．(雙選)下列關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的說法正確的是(AB)A．濃硫酸、稀硫酸都難揮發(fā)B．濃硫酸、稀硫酸都能氧化金屬鋅，但反應(yīng)的化學(xué)方程式不同C．濃硫酸、稀硫酸在加熱時(shí)都能與銅反應(yīng)D．濃硫酸、稀硫酸在常溫下都能用鐵制容器貯存解析：選項(xiàng)B，濃硫酸與鋅反應(yīng)生成二氧化硫，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成氫氣；選項(xiàng)C，稀硫酸與銅在加熱條件下不反應(yīng)；選項(xiàng)D，常溫下稀硫酸能與鐵反應(yīng)，所以不能用鐵制容器貯存稀硫酸。6．下列有關(guān)濃H2SO4的敘述正確的是(A)A．濃H2SO4與銅片共熱的反應(yīng)中，濃H2SO4既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，又表現(xiàn)出酸性B．濃H2SO4與金屬活動(dòng)性依次中氫后面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為SO2，與氫前面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為H2C．常溫下，鐵或鋁不與濃H2SO4反應(yīng)，所以可用鐵或鋁制的容器貯存濃H2SO4D．濃H2SO4是不揮發(fā)性強(qiáng)酸，氫硫酸是揮發(fā)性弱酸，所以可用濃H2SO4與FeS反應(yīng)制取H2S氣體解析：濃H2SO4與Cu片共熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)＋Cueq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，由反應(yīng)式可知，若2molH2SO4參與反應(yīng)，其中1molH2SO4作氧化劑，使Cu氧化，本身被還原為SO2，另外1molH2SO4起酸的作用，故A項(xiàng)正確。在濃硫酸中存在的是H2SO4分子，其分子中＋6價(jià)的硫易得到電子，它把金屬氧化的同時(shí)本身被還原為硫的低價(jià)化合物SO2，即使是遇到活潑金屬如Zn、Fe等也是如此，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。常溫下鐵或鋁不是不與濃H2SO4反應(yīng)，而是發(fā)生鈍化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。濃H2SO4有強(qiáng)氧化性，H2S有強(qiáng)還原性，前者能把后者氧化，得不到H2S氣體，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．在化學(xué)小組，圍繞濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下試驗(yàn)探究：將適量的蔗糖放入燒杯中，加入幾滴水，攪拌勻稱。然后加入適量濃硫酸，快速攪拌，放出大量的熱，同時(shí)視察到蔗糖漸漸變黑，體積膨脹，并放出有刺激性氣味的氣體。請(qǐng)回答：(1)生成的黑色(單質(zhì))物質(zhì)是C(填化學(xué)式)。(2)這種黑色物質(zhì)接著與濃硫酸作用會(huì)產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，是大氣的主要污染物之一，這種刺激性氣味的氣體成分是二氧化硫(填名稱)，試驗(yàn)室常常用NaOH溶液進(jìn)行汲取，這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))2SO2↑＋CO2↑＋2H2O，SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。(3)據(jù)蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的試驗(yàn)現(xiàn)象，說明濃硫酸具有CD(填序號(hào))。A．酸性 B．吸水性C．脫水性 D．強(qiáng)氧化性(4)將試驗(yàn)(2)產(chǎn)生的具有刺激性氣味的氣體通入品紅溶液，可以看到品紅溶液褪色，加熱后復(fù)原紅色。(5)能否用澄清石灰水鑒別這兩種氣體？不能(填“能”或“不能”)。若不能，填寫兩種能鑒別的試劑是溴水、酸性KMnO4溶液(或品紅溶液)。解析：SO2既有氧化性又有還原性，遇到酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等強(qiáng)氧化劑時(shí)，SO2表現(xiàn)出還原性，被氧化為H2SO4。8．某化學(xué)愛好小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用如下圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。(2)裝置D中試管口放置的棉花應(yīng)浸一種溶液，這種溶液是NaOH，其作用是汲取多余的SO2，防止污染空氣。(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯的現(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)象是廣口瓶中液面下降，長頸漏斗液面上升，B中應(yīng)放置的溶液是d。A．水 B．酸性KMnO4溶液C．濃溴水 D．飽和NaHSO3溶液(4)試驗(yàn)中，取肯定質(zhì)量的銅片和肯定體積18mol·L－1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，反應(yīng)完畢時(shí)，發(fā)覺燒瓶中還有銅片剩余，該小組學(xué)生依據(jù)所學(xué)的化學(xué)學(xué)問認(rèn)為還有肯定量的硫酸剩余，其緣由是反應(yīng)過程中濃硫酸被消耗，漸漸變稀，而銅不與稀硫酸反應(yīng)。解析：Cu與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。反應(yīng)過程中H2SO4不斷被消耗，同時(shí)反應(yīng)生成的H2O使H2SO4的濃度減小，當(dāng)降低到肯定程度，變?yōu)橄×蛩釙r(shí)，反應(yīng)停止。(2)生成的SO2具有漂白性，且污染大氣，可用NaOH溶液汲取。(3)余熱使反應(yīng)接著進(jìn)行，生成的多余氣體可儲(chǔ)存于B中，排出的液體進(jìn)入長頸漏斗，為削減SO2的溶解，B中應(yīng)為飽和NaHSO3溶液。(4)濃硫酸與銅在加熱條件下反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸漸漸變成稀硫酸，而稀硫酸在加熱條件下不和銅反應(yīng)。1．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)說法中錯(cuò)誤的是(D)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eq\f(V,22.4)molD．參與反應(yīng)的Cu為0.9mol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)過程中濃硫酸漸漸變稀，因此反應(yīng)結(jié)束后銅和稀硫酸均有剩余，則參與反應(yīng)的n(Cu)<0.1L×18mol·L－1×eq\f(1,2)＝0.9mol；被還原的硫酸應(yīng)依據(jù)生成的SO2來算，可得被還原的硫酸的物質(zhì)的量n(H2SO4)＝n(SO2)＝eq\f(VL,22.4L·mol－1)＝eq\f(V,22.4)mol。綜上所述，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．用20mL18.4mol·L－1的濃H2SO4與銅共熱一段時(shí)間后，冷卻，過濾除去多余的銅，將濾液加水稀釋到100mL，所得溶液中SOeq\o\al(2－,4)的濃度為3.18mol·L－1，則此時(shí)溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為(A)A．0.50mol·L－1 B．0.75mol·L－1C．1.00mol·L－1 D．3.18mol·L－1解析：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變成稀硫酸，稀硫酸與銅不反應(yīng)，所得溶液為CuSO4與稀H2SO4的混合溶液。反應(yīng)前n(H2SO4)＝18.4mol·L－1×0.020L＝0.368mol，反應(yīng)后n(SOeq\o\al(2－,4))＝3.18mol·L－1×0.100L＝0.318mol；因此削減的SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量n(SOeq\o\al(2－,4))＝n(SO2)＝0.368mol－0.318mol＝0.050mol。由反應(yīng)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，n(CuSO4)＝n(SO2)＝0.050mol，則c(CuSO4)＝eq\f(0.050mol,0.100L)＝0.50mol·L－1。3．(雙選)下列各試驗(yàn)相應(yīng)操作、試驗(yàn)現(xiàn)象及緣由說明或推論合理的是(BD)選項(xiàng)操作現(xiàn)象說明或推論A鐵片投入濃硫酸無明顯改變常溫下鐵不與濃硫酸反應(yīng)B將濃硫酸滴到白紙上白紙變黑濃硫酸的脫水性導(dǎo)致紙張中的纖維素炭化C二氧化硫通入溴水溴水褪色說明二氧化硫具有漂白性D潮濕紅色石蕊試紙檢驗(yàn)?zāi)硽怏w試紙變藍(lán)該氣體是氨氣解析：常溫下，鐵在濃硫酸中鈍化，A不正確；濃硫酸使白紙變黑是由于濃硫酸的脫水性使纖維素炭化，B正確；二氧化硫通入溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)使溴水褪色，二氧化硫表現(xiàn)為還原性，C不正確；使潮濕紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體只有NH3，D正確。4．(雙選)某探討小組成員設(shè)計(jì)鑒別濃硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是(BC)選項(xiàng)操作結(jié)論A將火柴梗伸入溶液中變黑者為濃硫酸B加入金屬鋁片產(chǎn)生刺激性氣味者為稀硫酸C分別加入到盛水的試管中放熱者為稀硫酸D加到CuSO4·5H2O晶體中變白者為濃硫酸解析：向稀H2SO4中加入金屬鋁片后，產(chǎn)生無色無味氣體，B錯(cuò)誤，濃硫酸溶于水放熱，C錯(cuò)誤。5．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為(A)A．小于0.45molB．等于0.45molC．在0.45mol和0.90mol之間D．等于0.90mol解析：18mol·L－1的H2SO4是濃H2SO4，在50mL溶液中H2SO4的物質(zhì)的量是0.90mol。銅與濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。在“充分反應(yīng)”的限定下，好像被還原的H2SO4的物質(zhì)的量是0.45mol。但是，事實(shí)上隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H2SO4漸漸被消耗，而且水的生成漸漸增多，使得硫酸濃度漸漸降低，到肯定程度濃H2SO4就變成稀H2SO4，不再與銅發(fā)生反應(yīng)，可見被還原的H2SO4的物質(zhì)的量小于0.45mol。6．肯定量的Cu粉與濃H2SO4共熱產(chǎn)生SO2氣體的體積為2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則下列狀況不行能的是(B)A．加入Cu的質(zhì)量為6.4gB．加入濃H2SO4中含溶質(zhì)為0.2molC．加入Cu的質(zhì)量大于6.4gD．加入濃H2SO4中含溶質(zhì)多于0.2mol解析：隨反應(yīng)進(jìn)行，濃H2SO4會(huì)變?yōu)橄2SO4，稀H2SO4在加熱條件下不與Cu反應(yīng)產(chǎn)生SO2。7．已知X為一種常見酸的濃溶液，能使蔗糖變黑。A與X反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物均已略去，則下列有關(guān)說法正確的是(D)A．X使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了X的強(qiáng)氧化性B．若A為鐵，則足量A與X在室溫下即可完全反應(yīng)C．若A為碳單質(zhì)，則將C通入少量的澄清石灰水中，肯定可視察到有白色沉淀產(chǎn)生D．工業(yè)上，B轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)條件為加熱、運(yùn)用催化劑解析：X為濃硫酸，使蔗糖變黑體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，A錯(cuò)誤；常溫下，鐵遇濃硫酸會(huì)發(fā)生鈍化，B錯(cuò)誤；若A為碳單質(zhì)，則C為CO2，過量的CO2通入澄清石灰水中沒有沉淀產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；工業(yè)上，SO2轉(zhuǎn)化成SO3是500℃左右、在催化劑作用下進(jìn)行的，D正確。8．某同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)證明銅與濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)，并檢驗(yàn)生成氣體的性質(zhì)，如圖所示，在試管里加入2mL濃硫酸，用帶導(dǎo)管和一個(gè)小孔的膠管塞緊，從孔中插入一根銅絲，加熱，把放出的氣體依次通入品紅溶液和石蕊溶液中。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(2)試管a、b分別檢驗(yàn)生成氣體的性質(zhì)，寫出視察到的現(xiàn)象及其性質(zhì)。試管a中的現(xiàn)象是品紅溶液褪色，性質(zhì)是漂白性。試管b中的現(xiàn)象是石蕊溶液變紅，性質(zhì)是酸性。解析：(1)銅與濃硫酸加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；(2)反應(yīng)產(chǎn)生的SO2有漂白性，可以使品紅溶液褪色，SO2溶于水，與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸，電離產(chǎn)生H＋，使溶液顯酸性，因此可以使紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色。9．(1)濃硫酸與木炭在加熱條件下的化學(xué)方程式為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。(2)試用下列各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)