高中化學蘇教版硫氮和可持續(xù)發(fā)展訓練33

訓練33硫酸的制備和性質(zhì)訓練目標1.了解硫酸的生產(chǎn)原料、過程，掌握生產(chǎn)的原理。2．掌握硫酸的主要性質(zhì)，體會濃度變化引起的性質(zhì)變化。3．了解硫酸的重要用途。(10分鐘)1．下列現(xiàn)象或用途與濃硫酸的脫水性有關(guān)的是()A．濃硫酸可作氯氣的干燥劑B．濃硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖變黑C．濃硫酸滴加到膽礬上，藍色晶體變成白色粉末D．濃硫酸在加熱條件下可與銅等不活潑金屬反應(yīng)答案：B解析：區(qū)別濃硫酸的脫水性和吸水性，要看物質(zhì)中是否含有H2O，如C12H22O11eq\o(=,\s\up7(濃H2SO4))12C＋11H2O(脫水性)，CuSO4·5H2Oeq\o(=,\s\up7(濃H2SO4))CuSO4＋5H2O(吸水性)。2．下列各組氣體在通常情況下既能用濃硫酸干燥又能用堿石灰干燥的是()A．SO2、O2、N2B．HCl、Cl2、CO2C．CH4、H2、COD．SO2、Cl2、O2答案：C解析：A項中的SO2不能用堿石灰干燥；B項中的氣體都不能用堿石灰干燥；D項中的SO2、Cl2不能用堿石灰干燥。3．區(qū)別濃硫酸和稀硫酸，既簡單又可靠的方法是()A．常溫下與銅片反應(yīng)B．與石蕊溶液反應(yīng)C．用玻璃棒各蘸少許溶液涂在紙上D．加入鋅片看是否有氣體生成答案：C解析：常溫下濃硫酸和稀硫酸都不能與Cu反應(yīng)；鋅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2，與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，可以區(qū)別，但不是最簡單的方法；C項利用濃硫酸有脫水性而稀硫酸沒有脫水性來區(qū)分兩種溶液，較簡單。4．將濃硫酸緩慢加入到濃鹽酸中，產(chǎn)生的現(xiàn)象是()A．放出黃綠色氣體B．冒白霧，混合溶液溫度升高C．液體四濺D．冒白煙，液體四濺答案：B解析：由于濃硫酸在吸水過程中放出大量熱，又因為濃鹽酸有較強的揮發(fā)性，因此產(chǎn)生的現(xiàn)象是冒白霧，混合溶液溫度升高。由于濃硫酸不能氧化HCl，故無氯氣放出。緩慢加入濃硫酸不會引起液體四濺。5．下列反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出強氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()A．2NaCl＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑B．Na2SO3＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋SO2↑＋H2OC．C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OD．2FeO＋4H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O答案：D解析：A、B項中硫元素的化合價不變，濃硫酸只表現(xiàn)出酸性；C項中硫元素的化合價全部降低，濃硫酸只表現(xiàn)出強氧化性；D項中有一部分硫元素的化合價降低，另一部分硫元素的化合價不變，所以濃硫酸在反應(yīng)中既表現(xiàn)出強氧化性又表現(xiàn)出酸性。6．一定條件下，下列各組物質(zhì)混合后(必要時可加熱)，兩種反應(yīng)物有可能恰好反應(yīng)完全的是()A．鹽酸、MnO2B．銅片、濃硫酸C．大理石、硫酸D．銀與硝酸答案：D解析：MnO2只和濃鹽酸反應(yīng)；銅片只與濃硫酸反應(yīng)；大理石與硫酸反應(yīng)生成的CaSO4是微溶物，它覆蓋在大理石表面阻礙反應(yīng)的進行；銀既能與濃硝酸反應(yīng)，又能與稀硝酸反應(yīng)。(35分鐘)一、選擇題(單選)1．下列關(guān)于工業(yè)制硫酸的說法不正確的是()A．硫燃燒生成SO3B．SO3與水反應(yīng)生成H2SO4C．SO2被氧化為SO3需要使用催化劑D．主要設(shè)備是沸騰爐、接觸室、吸收塔答案：A解析：硫燃燒生成SO2，故A項錯誤。2．硫酸廠有一輛已存放過濃硫酸的槽罐車，某新工人違反規(guī)定，邊吸煙邊用水沖洗該車，結(jié)果發(fā)生了爆炸事故。下列對引起爆炸的原因分析正確的是()A．濃硫酸遇明火爆炸B．鐵與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸C．濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸D．稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸答案：D解析：濃硫酸加水稀釋后變成稀硫酸，稀硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫氣接觸空氣遇明火爆炸。3．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()A．小于molB．等于molC．在mol和mol之間D．大于mol答案：A解析：Cu與稀硫酸不反應(yīng)，在加熱條件下銅和濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)。由反應(yīng)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，參加反應(yīng)的H2SO4有一半被還原，在Cu與濃硫酸的反應(yīng)過程中，濃硫酸的濃度逐漸降低，變成稀硫酸時反應(yīng)將停止，所以molH2SO4與足量銅片反應(yīng)時，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量小于mol。4．在實驗探究課上，同學們積極思考，設(shè)計出如圖所示的四種實驗裝置用以驗證濃硫酸的吸水性，其中在理論上可行的是()A．①②③④B．①③④C．①②④D．②③④答案：A解析：①中暴露在空氣中的濃硫酸因吸收空氣中的水而放熱，故可由溫度變化來驗證；②放置一段時間后，膽礬晶體表面會因失去結(jié)晶水而變白；③放置一段時間后，飽和硝酸鉀溶液會因失去部分水而析出晶體；④放置一段時間后，因燒瓶中的濃硫酸吸收了燒瓶中的水蒸氣而使燒瓶中的壓強變小，故試管中的水會在導管中形成一段水柱。5．將碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中，下列有關(guān)說法正確的是()A．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇B．從Z導管中逸出的氣體中無二氧化碳C．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇D．在Z導管口有紅棕色氣體生成答案：D解析：由題意可知，氣體X為SO2與CO2的混合氣體，氣體Y為NO2，同時通入BaCl2溶液后，發(fā)生反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，HNO3會將SO2氧化為H2SO4，H2SO4與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀，最終逸出的氣體為CO2和NO，由于NO易被空氣中的O2氧化，因而在Z導管口有紅棕色氣體生成。6．下列關(guān)于濃硫酸的敘述中，錯誤的是()A．常溫下可使某些金屬鈍化B．具有吸水性，故能作干燥劑C．加熱條件下可與木炭反應(yīng)，其還原產(chǎn)物為CO2、SO2D．溶于水放出大量的熱，稀釋的時候應(yīng)將濃硫酸緩緩加入水中并不斷攪拌答案：C解析：濃硫酸可用作干燥劑是因為具有吸水性；加熱條件下濃硫酸可與木炭反應(yīng)，其還原產(chǎn)物為SO2，氧化產(chǎn)物為CO2。7．區(qū)別濃硫酸和稀硫酸，既簡單又可靠的方法是()A．與銅片反應(yīng)B．與石蕊溶液反應(yīng)C．用玻璃棒各蘸少許涂在紙上D．加入鋅片看是否有氣體生成答案：C8．濃硫酸和2mol·L－1的稀硫酸，在實驗室中敞口放置。它們的質(zhì)量和放置天數(shù)的關(guān)系如圖。分析a、b曲線變化的原因是()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吸水答案：B解析：本題考查學生對濃、稀硫酸在吸水與其中水分揮發(fā)的差異。在兩種溶液中都存在吸水與水分的揮發(fā)兩個過程，只不過在濃硫酸中以吸收水分為主，溶液質(zhì)量增加；而2mol·L－1稀H2SO4中以水分揮發(fā)為主，質(zhì)量減小。9．關(guān)于硫酸敘述中，正確的是()A．濃硫酸和稀H2SO4都難揮發(fā)B．濃硫酸和稀H2SO4都有氧化性，故都是氧化性酸C．濃硫酸和稀H2SO4加熱都能與銅片反應(yīng)D．濃硫酸和稀H2SO4在常溫下都可以用鐵制容器貯存答案：A解析：B選項，濃硫酸具有強氧化性，是由中心原子eq\o(S,\s\up6(＋6))表現(xiàn)出來的，稱為氧化性酸，稀硫酸具有氧化性是由其電離出的H＋表現(xiàn)出來的，是所有酸的通性，不能稱為氧化性酸。C選項，稀硫酸加熱也不與銅反應(yīng)。D選項，稀硫酸常溫下與Fe反應(yīng)生成H2和FeSO4，故不能用鐵制容器貯存。10．利用廢銅屑制取CuSO4溶液最好的方法是()A．銅屑和濃硫酸混合加熱B．銅屑在空氣中灼燒后再溶于稀H2SO4C．銅屑與稀硫酸混合加熱D．銅屑在空氣中灼燒后再溶于濃硫酸答案：B解析：制取CuSO4的兩種反應(yīng)原理分別為：①Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；②2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。生成等質(zhì)量的CuSO4，第一種方法消耗的H2SO4多一倍，且產(chǎn)生污染空氣的SO2氣體；第二種方法中用稀H2SO4溶解CuO比用濃硫酸好且易操作。二、非選擇題11．某化學興趣小組為檢驗?zāi)咎亢蜐饬蛩岱磻?yīng)生成的產(chǎn)物，設(shè)計如圖裝置(已知SO2能使溴水褪色)，請回答：(1)指出儀器名稱：甲________乙________；(2)乙儀器中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為________；(3)證明有二氧化碳產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是________；(4)F試管中的離子反應(yīng)方程式為________；(5)若把B玻璃試管移到F試管后連接，是否可行________(填“可行”或“不可行”)，理由是_________________________________________________________________。答案：(1)分液漏斗圓底燒瓶(2)C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)E中品紅不褪色，F(xiàn)中產(chǎn)生白色沉淀(4)Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2O(5)不可行在之前的操作中均能引入H2O，無法確定水的來源12．以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：(1)將燃燒黃鐵礦的化學方程式補充完整：4________＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2。(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是____________________________。(3)吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是____________________________。(4)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收，再用濃硫酸處理，得到較高濃度的SO2和銨鹽。SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用，也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2。SO2吸收Br2的離子方程式是____________________________。答