高考化學(xué)-硫酸例題和解答

課時(shí)作業(yè)16硫酸時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(15×4分＝60分)1．(2010·名校聯(lián)考優(yōu)化卷)在如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始過(guò)一段時(shí)間，對(duì)看到的現(xiàn)象敘述不正確的是 ()A．蘋(píng)果塊會(huì)干癟 B．膽礬晶體表面有“白斑”C．小試管內(nèi)有晶體析出 D．pH試紙變紅【解析】A、B、C選項(xiàng)是利用濃硫酸的吸水性；而D選項(xiàng)中由于濃硫酸具有脫水性，會(huì)將pH試紙脫水，所以pH試紙會(huì)變黑?！敬鸢浮緿2．按下列實(shí)驗(yàn)方法制備氣體，合理又實(shí)用的是 ()A．鋅粒與稀硝酸反應(yīng)制備氫氣B．向飽和氯化鈉溶液中滴加濃硫酸制備HClC．亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備SO2D．大理石與濃硫酸反應(yīng)制備CO2【解析】鋅與稀HNO3反應(yīng)，被還原的是氮元素，產(chǎn)生的是氮的氧化物而不是H2；因氯化氫易溶于水，制備時(shí)用固體食鹽與濃H2SO4反應(yīng)；濃H2SO4中H＋濃度小，與CaCO3反應(yīng)慢，且生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在CaCO3表面使反應(yīng)難以繼續(xù)進(jìn)行。故答案為C?！敬鸢浮緾3．“綠色化學(xué)”要求從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)，使其盡可能減少對(duì)環(huán)境的副作用。下列化學(xué)反應(yīng)中，不符合綠色化學(xué)概念的是 ()A．用氨水吸收硫酸廠的尾氣：SO2＋2NH3＋H2O=(NH4)2SO3B．除去硝酸工業(yè)尾氣中的氮氧化合物：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2OC．制硫酸銅：Cu＋2H2SO4=CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制硫酸銅：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2O【解析】綠色化學(xué)是人類(lèi)與自然和諧發(fā)展的化學(xué)，是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的目標(biāo)和方向。綠色化學(xué)要求我們盡可能研究和尋找能充分利用的無(wú)毒害原料，最大限度地節(jié)約能源，在工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)都爭(zhēng)取做到凈化和無(wú)污染。它要求我們?cè)诨どa(chǎn)中充分考慮催化劑和載體的重復(fù)使用，全面回收未反應(yīng)的原料、助溶劑、穩(wěn)定劑等物質(zhì)，拒絕使用無(wú)法替代、無(wú)法回收、無(wú)法再生或不能重復(fù)使用的有明顯污染的物質(zhì)，努力做到?jīng)]有“三廢”的排放。在選項(xiàng)A、B、D中，每一種物質(zhì)都得到了充分的利用，而且均沒(méi)有污染產(chǎn)生，但在選項(xiàng)C中，2mol硫酸只能生成1mol硫酸銅，同時(shí)還放出了有毒的二氧化硫氣體，所以選項(xiàng)C不符合綠色化學(xué)的概念?！敬鸢浮緾4．向盛有NaHSO4溶液的燒杯中不斷滴入Ba(OH)2溶液，隨著B(niǎo)a(OH)2的不斷滴入，溶液中產(chǎn)生的沉淀量與溶液pH的變化情況正確的是 ()【解析】此題主要考查定量的離子反應(yīng)。當(dāng)向NaHSO4溶液中不斷滴入Ba(OH)2溶液至中性時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHSO4＋Ba(OH)2=2H2O＋BaSO4↓＋Na2SO4，離子反應(yīng)方程式為：2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=BaSO4↓＋2H2O；當(dāng)沉淀量達(dá)到最大值時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHSO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋NaOH＋H2O，離子反應(yīng)方程式為：H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋OH－=BaSO4↓＋H2O?！敬鸢浮緼5．將濃硫酸慢慢滴入濃鹽酸中，產(chǎn)生的現(xiàn)象是 ()A．放出黃綠色氣體B．冒白霧，混合物溫度升高C．液體四濺，冒白煙D．冒白霧，溫度降低【解析】濃鹽酸具有強(qiáng)揮發(fā)性，產(chǎn)生的HCl在空氣中形成白霧。濃鹽酸中滴入濃硫酸時(shí)，因濃硫酸具有吸水性而使鹽酸濃度增加，同時(shí)濃硫酸吸水放熱，混合物的溫度升高。【答案】B6．足量的鋅與下列酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的量最多的是 ()A．10mL18.4mol/LH2SO4B．30mL3mol/L鹽酸C．30mL2mol/LH2SO4D．30mL5mol/LHNO3【解析】濃H2SO4(18.4mol/L)、稀HNO3(5mol/L)與Zn反應(yīng)都不產(chǎn)生H2；30mL3mol/L的HCl中H＋的物質(zhì)的量不如30mL2mol/LH2SO4中多，故Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的H2量多?！敬鸢浮緾7．下列各組溶液中，可以用來(lái)鑒別SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)和Cl－的最好的一組是 ()A．Ba(NO3)2溶液和鹽酸B．BaCl2溶液、澄清石灰水、鹽酸C．AgNO3溶液、BaCl2溶液D．BaCl2溶液、鹽酸、品紅【解析】A項(xiàng)，SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)均產(chǎn)生白色沉淀，加入鹽酸沉淀均不溶解；B項(xiàng)，SO2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁；C項(xiàng)，四種離子與Ag＋均產(chǎn)生白色沉淀，SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)與Ba2＋均產(chǎn)生白色沉淀，故無(wú)法鑒別；D項(xiàng)，先滴入BaCl2溶液，無(wú)現(xiàn)象的溶液中含Cl－，其他溶液分別出現(xiàn)BaSO4、BaSO3、BaCO3白色沉淀，分別滴入鹽酸，沉淀不溶解的為BaSO4，溶解且產(chǎn)生的氣體使品紅褪色的為BaSO3，另一種為BaCO3?！敬鸢浮緿8．已知98%的濃硫酸的濃度為18.4mol·L－1，則49%的硫酸溶液的濃度為 ()A．等于9.2mol·L－1 B．大于9.2mol·L－1C．小于9.2mol·L－1 D．不能確定【解析】設(shè)98%的濃硫酸的密度為ρ1,49%的硫酸的密度為ρ2，濃度為c2，據(jù)c＝eq\f(1000ρw,M)可知：18．4mol·L－1＝eq\f(1000×ρ1×98%,98g·mol－1×1L)①c2＝eq\f(1000ρ2×49%,98g·mol－1×1L)②①÷②可得：eq\f(18.4mol·L－1,c2)＝eq\f(2ρ1,ρ2)，即c2＝eq\f(9.2ρ2,ρ1)mol·L－1因硫酸的濃度越大，密度越大，故ρ1>ρ2，則c2<9.2mol·L－1?！敬鸢浮緾9．某?；瘜W(xué)小組學(xué)生測(cè)定硫酸銅晶體里結(jié)晶水的含量。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量偏低，造成此結(jié)果可能的原因有 ()①加熱前所用的坩堝未完全干燥②加熱時(shí)有少量固體濺出③被測(cè)樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)④在空氣中冷卻后稱(chēng)量⑤加熱至樣品還有淡淡的藍(lán)色時(shí)就冷卻稱(chēng)量A．①④ B．②④C．③⑤ D．④⑤【解析】判斷實(shí)驗(yàn)測(cè)得硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量出現(xiàn)的誤差依據(jù)為：w(H2O)＝eq\f(m(H2O),m(CuSO4·xH2O樣品))×100%。①②③使m(H2O)增大，m(CuSO4·xH2O樣品)不變；④⑤使m(H2O)減少，m(CuSO4·xH2O樣品)不變?！敬鸢浮緿10．(2010·江浦模擬)如圖是某硫酸試劑瓶的標(biāo)簽上的部分文字。據(jù)此，下列說(shuō)法正確的 是 ()A．該試劑應(yīng)保存在玻璃試劑瓶中，并用橡膠塞塞緊B．1molZn與足量的該硫酸反應(yīng)生成2g氫氣C．該硫酸與等體積水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度等于9.2mol/LD．向50mL該硫酸中加入足量的銅片，加熱充分反應(yīng)后，被還原的硫酸的物質(zhì)的量小于0.46mol【解析】A項(xiàng)濃硫酸能腐蝕橡膠，應(yīng)用磨口玻璃塞；B項(xiàng)中濃H2SO4與Zn反應(yīng)不能生成氫氣；由于濃H2SO4的密度大于水的密度，等體積混合所得溶液的體積小于二者的體積和，故所得溶液的濃度大于9.2mol/L?！敬鸢浮緿11．下列過(guò)程中，最終的白色沉淀不一定是BaSO4的是 ()A．Fe(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋過(guò)量鹽酸))eq\o(→,\s\up7(通入SO2))eq\o(→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀B．Fe(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋過(guò)量鹽酸和BaCl2溶液))eq\o(→,\s\up7(＋Na2SO3溶液))白色沉淀C．無(wú)色溶液eq\o(→,\s\up7(＋硝酸))eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀D．無(wú)色溶液eq\o(→,\s\up7(＋過(guò)量鹽酸))無(wú)沉淀eq\o(→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀【解析】H＋、NOeq\o\al(－,3)能將SO2的水溶液中的SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，故選項(xiàng)A、B中最后得到的是BaSO4沉淀；某無(wú)色溶液先加入HCl無(wú)沉淀排除Ag＋的干擾，再加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)，即最終產(chǎn)生的沉淀一定是BaSO4，選項(xiàng)C中的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4。【答案】C12．如右圖所示，小試管內(nèi)盛有約3mL飽和硫酸銅溶液，與錐形瓶連通的U形細(xì)管內(nèi)盛有少量水(為了便于觀察，預(yù)先染成紅色)，沿小試管的內(nèi)壁小心地慢慢倒入約3mL濃H2SO4，靜置片刻?？捎^察到的現(xiàn)象有(填寫(xiě)標(biāo)號(hào)，有幾個(gè)填幾個(gè)) ()A．小試管內(nèi)液體分成兩層，上層無(wú)色，下層藍(lán)色B．U形管內(nèi)左邊液面下降，右邊液面升高C．有少量的白色固體析出D．以上現(xiàn)象都沒(méi)有，無(wú)明顯變化【解析】由于濃硫酸是一種油狀液體，其密度大于飽和CuSO4溶液的密度，沿試管內(nèi)壁小心倒入濃H2SO4時(shí)，溶液將分層且濃H2SO4在下層(若振蕩，則不分層)。又由于濃H2SO4具有強(qiáng)吸水性，使飽和CuSO4溶液中析出CuSO4固體，放出大量的熱，同時(shí)使錐形瓶中氣體壓強(qiáng)增大，體積膨脹，導(dǎo)致U形管左邊液面下降，右邊液面升高。【答案】B、C13．已知由NaHS、MgSO4、NaHSO4組成的混合物，硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，則混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ()A．a(chǎn)% B．2aC．1－1.75a% D．1－0.75【解析】本題可以作如下分解：(NaH)S(Mg)SO4(NaH)SO4式量：24＋3224＋32＋6424＋32＋64所以，混合物中Na、H、Mg元素的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%×24/32＝3/4×a%所以，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1－3/4×a%－a%＝1－1.75a【答案】C14．氯磺酸(ClSO3H)是一種容易水解的一元強(qiáng)酸，它能與多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是 ()A．ClSO3H與甲酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是：HCOOH＋ClSO3H→CO＋HCl＋H2SO4B．ClSO3H與足量NaOH溶液反應(yīng)的主要產(chǎn)物是ClSO3NaC．ClSO3H的制備既可用氯化氫氣體與三氧化硫反應(yīng)，又可用濃鹽酸與濃硫酸反應(yīng)得到D．同樣的0.1mol·L－1的ClSO3H與HCl分別溶于水制成1L溶液，兩者的pH相同【解析】本題的解答應(yīng)緊扣氯磺酸容易水解這一特性。它為什么會(huì)容易水解？這是由于它水解后可生成穩(wěn)定的HCl與H2SO4，因此，ClSO3H與足量NaOH溶液反應(yīng)的主要產(chǎn)物不可能是ClSO3Na，而是NaCl與Na2SO4；同樣0.1mol·L－1的ClSO3H與HCl分別溶于水制成1L溶液，前者的pH更小。也正是由于氯磺酸容易水解(嚴(yán)格意義上說(shuō)是一種爆炸性水解)，故它不可能存在于水溶液中，即不可能由濃鹽酸與濃硫酸反應(yīng)得到。ClSO3H與甲酸的反應(yīng)不妨與實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸與甲酸混合制CO的反應(yīng)相類(lèi)比，再結(jié)合氯磺酸的水解，就可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式。本題答案為A。【答案】A15．碳跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如右圖裝置)，下列說(shuō)法正確的是 ()①X氣體的主要成分是CO2和SO2②Y氣體不是純凈氣體③洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇④洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇⑤在Z導(dǎo)管口有紅棕色氣體出現(xiàn)⑥從Z導(dǎo)管出來(lái)的氣體中有CO2A．①②④⑤ B．①②⑤⑥C．①③⑥ D．①②③④⑤⑥【解析】碳與濃硫酸反應(yīng)生成的氣體為二氧化碳和二氧化硫；銅與濃硝酸反應(yīng)開(kāi)始生成的氣體為二氧化氮，后來(lái)硝酸濃度變稀生成的氣體是一氧化氮；二氧化硫、二氧化氮和水在一起反應(yīng)將有硫酸根離子生成，沉淀應(yīng)為硫酸鋇；碳酸為弱酸不可能生成碳酸鋇；二氧化碳不反應(yīng)，從Z排出，一氧化氮不反應(yīng)，也從Z排出，排出的一氧化氮與空氣中的氧結(jié)合生成紅棕色的二氧化氮?！敬鸢浮緽二、簡(jiǎn)答題(40分)16．A、B、C、D四種可溶性鹽，它們的陽(yáng)離子分別是Ba2＋、Ag＋、Na＋、Cu2＋，陰離子分別是NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,3)(離子不能重復(fù)出現(xiàn))，做如下實(shí)驗(yàn)：(1)分別溶于水，只有C溶液顯藍(lán)色；(2)若把溶于水的四種溶液分別加鹽酸，B溶液出現(xiàn)沉淀，D溶液中有刺激性氣味氣體逸出。則A為_(kāi)_________溶液，B為_(kāi)_________溶液，C為_(kāi)_________溶液，D為_(kāi)_________溶液。【解析】由C溶液顯藍(lán)色可知該溶液中含有Cu2＋；向四種溶液中分別加入鹽酸，B溶液出現(xiàn)沉淀，說(shuō)明該溶液中含有Ag＋，即為AgNO3溶液；D溶液出現(xiàn)刺激性氣味氣體，說(shuō)明該溶液中含有SOeq\o\al(2－,3)；據(jù)上述陰、陽(yáng)離子的共存，組成物質(zhì)分別為AgNO3、BaCl2、CuSO4、Na2SO3；故A為BaCl2、C為CuSO4、D為Na2SO3。【答案】BaCl2AgNO3CuSO4Na2SO317．A～F均為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì)，它們之間相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)生成的水已略去)：(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A________，D________，F(xiàn)________。(2)單質(zhì)C與D的濃溶液反應(yīng)時(shí)，若轉(zhuǎn)移0.1mol電子，則生成E物質(zhì)的質(zhì)量為_(kāi)_______g?！窘馕觥緼的溶液電解后生成兩種單質(zhì)(B和C)以及化合物D，說(shuō)明A是不活潑金屬的含氧酸鹽或者是活潑金屬的無(wú)氧酸鹽。若是不活潑金屬的含氧酸鹽，則兩種單質(zhì)中一種是金屬，另一種是氧氣，生成的化合物D是含氧酸。若是活潑金屬的無(wú)氧酸鹽，則兩種單質(zhì)都是非金屬單質(zhì)，其中一種是氫氣，另一種是所含非金屬元素的單質(zhì)，生成的化合物D是強(qiáng)堿。由于單質(zhì)C可以與電解生成的化合物D反應(yīng)生成E和A，且E在催化劑作用下可以與電解生成的另一種單質(zhì)B發(fā)生反應(yīng)，可以初步確定A是不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)，依次可以確定其他各物質(zhì)。A：CuSO4；B：O2；C：Cu；D：H2SO4；E：SO2；F：SO3。最后經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，符合題給轉(zhuǎn)化關(guān)系。根據(jù)反應(yīng)：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O2mole－64g0.1molxx＝eq\f(64g×0.1mol,2mol)＝3.2g【答案】(1)CuSO4H2SO4SO3(2)3.218．(2010·鄭州檢測(cè))某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用如下圖裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。(2)裝置B和C中溶液都會(huì)出現(xiàn)褪色的現(xiàn)象，但原因卻不同。B中褪色的原因是由于SO2具有________性，C中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______。(3)為了證明SO2的氧化性，可將其通入________中。(4)實(shí)驗(yàn)中用一定量銅片和濃硫酸在加熱條件下充分反應(yīng)后，最終銅片仍有剩余。根據(jù)所學(xué)的知識(shí)