考點(diǎn)29硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì)（原卷版）

考點(diǎn)29硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì)【學(xué)知識(shí)梳理】一、硫酸的工業(yè)制備1．工業(yè)上接觸法制硫酸的主要設(shè)備及生產(chǎn)流程如下圖：根據(jù)上圖回答下列問題：(1)填寫下列各進(jìn)口或出口物質(zhì)的名稱：A硫鐵礦(或硫黃)；B爐渣；C二氧化硫、氧氣；D尾氣(SO2、O2)。(2)接觸法制硫酸分為三個(gè)階段，填寫下表：三原料硫黃或硫鐵礦空氣98.3%的濃H2SO4三階段造氣(生成SO2)接觸氧化(生成SO3)SO3吸收(生成H2SO4)三設(shè)備沸騰爐接觸室吸收塔三反應(yīng)(均放熱)S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2或4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO22SO2＋O2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))2SO3SO3＋H2O=H2SO4【核心歸納】化學(xué)工業(yè)制備的要求(1)原料廉價(jià)且穩(wěn)定，降低運(yùn)輸成本。(2)從環(huán)保、成本等角度選擇合適的化學(xué)反應(yīng)，保證在反應(yīng)中能充分接觸。(3)制備流程簡(jiǎn)單高效，能耗低，反應(yīng)放出的熱量盡可能加以循環(huán)利用，生成的副產(chǎn)物較少。(4)制備過程綠色環(huán)保，不使用或生成對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。二、濃硫酸的性質(zhì)1．濃硫酸的物理性質(zhì)(1)純凈的硫酸是無色、黏稠、難揮發(fā)的油狀液體。(2)實(shí)驗(yàn)室常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，密度為1.84g·cm－3，比水大，且濃度越大密度越大。沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，常溫下比較穩(wěn)定。(3)硫酸與水以任意比互溶，濃硫酸溶解時(shí)可放出大量的熱；濃硫酸的稀釋方法是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。2．濃硫酸的特性(1)吸水性觀察思考描述現(xiàn)象藍(lán)色的硫酸銅晶體變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅粉末結(jié)論濃硫酸具有吸水性(2)脫水性觀察思考描述現(xiàn)象蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的炭，并放出有刺激性氣味的氣體結(jié)論濃硫酸具有脫水性、強(qiáng)氧化性(3)強(qiáng)氧化性①實(shí)驗(yàn)探究：濃硫酸與銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a試管中銅絲表面有氣泡產(chǎn)生；b試管中的溶液逐漸變?yōu)闊o色；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色；將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液顯藍(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論Cu和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②與鐵、鋁的反應(yīng)常溫下，鐵、鋁表面被濃硫酸氧化為致密的氧化膜而鈍化，從而阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，所以常溫下可以用鐵、鋁質(zhì)容器來盛裝濃硫酸。③與非金屬的反應(yīng)濃硫酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。3．稀硫酸具有酸的通性4．濃硫酸的用途(1)(2)硫酸鹽和硫酸鹽礦物也是化工生產(chǎn)、藥物和顏料制備中的重要原料。同種重要的硫酸鹽有硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸亞鐵等?！竞诵臍w納】1．濃硫酸的性質(zhì)2．濃硫酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1)濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，而與非金屬反應(yīng)時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。(2)濃硫酸與不活潑金屬(如銅)反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，就不再與不活潑金屬反應(yīng)。(3)濃硫酸與活潑金屬(如鋅)反應(yīng)時(shí)，開始濃硫酸表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性，產(chǎn)生二氧化硫氣體；當(dāng)濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r(shí)，則產(chǎn)生的氣體為氫氣?！緦?duì)點(diǎn)例題】例1．（2023·陜西·延安市第一中學(xué)高一期中）在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，SO3的吸收過程是在吸收塔(如圖)中進(jìn)行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列說法中不正確的是()A．從①處通入SO3，整個(gè)吸收操作采取逆流的形式B．從②處噴下98.3%的濃硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積C．從③處導(dǎo)出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣D．從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的濃硫酸例2．（2023·黑龍江省饒河縣高級(jí)中學(xué)高一階段練習(xí)）濃硫酸具有A．強(qiáng)酸性，B．強(qiáng)氧化性，C．高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性，D．脫水性，E.吸水性等性質(zhì)。請(qǐng)將(答案)的字母分別填入橫線上。(1)用NaCl固體和濃硫酸在加熱條件下制氯化氫氣體。_______(2)用磷礦物[主要成分是Ca3(PO4)2]和硫酸反應(yīng)制磷酸。_______(3)濃硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等氣體。_______(4)常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸。_______(5)膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末。_______【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】1．（2023春·甘肅蘭州·高一蘭州一中?？计谥校┫铝袣怏w能用濃硫酸干燥的是A．、、NO B．、、C．、、 D．、、CO2．（2023春·福建莆田·高一校考期中）工業(yè)上制備硫酸常用接觸法。下列關(guān)于工業(yè)上制硫酸的說法中不正確的是A．在沸騰爐中進(jìn)行的反應(yīng)為4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2B．工業(yè)上制硫酸用到工藝設(shè)備吸收塔C．硫酸工業(yè)需要對(duì)工業(yè)尾氣進(jìn)行處理D．工業(yè)上制備硫酸涉及的反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)3．（2023春·黑龍江七臺(tái)河·高一勃利縣高級(jí)中學(xué)校考期中）下列說法正確的是A．濃硫酸具有吸水性，可用來干燥NH3B．濃硫酸與鐵不反應(yīng)，可用鐵罐儲(chǔ)運(yùn)濃硫酸C．具有還原性，實(shí)驗(yàn)室也可用濃硫酸干燥D．水溶液具有漂白性，可使紫色石蕊試液褪色4．（2023春·上海浦東新·高一上海市進(jìn)才中學(xué)校考期中）濃硫酸能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，很快又變黑，這是因?yàn)闈饬蛩峋哂蠥．酸性和強(qiáng)氧化性 B．酸性和吸水性C．酸性和脫水性 D．酸性和難揮發(fā)性5．（2023春·福建莆田·高一?？计谥校┫铝嘘P(guān)于濃硫酸和稀硫酸的敘述中，正確的是A．都具有強(qiáng)氧化性 B．一定條件下都能與鐵反應(yīng)C．加熱時(shí)都能與銅反應(yīng) D．都能作為氣體干燥劑6．（2023春·上海靜安·高一上海市回民中學(xué)?？计谥校├脧U銅屑制取CuSO4溶液最好的方法是A．銅屑和濃H2SO4混合加熱 B．銅屑在空氣中灼燒后再溶于稀H2SO4C．銅屑與稀H2SO4混合加熱 D．銅屑在空氣中灼燒后再溶于濃H2SO47．（2023春·廣東深圳·高一深圳市羅湖高級(jí)中學(xué)校考期中）下列現(xiàn)象或用途與濃硫酸的吸水性和脫水性無關(guān)的是A．濃硫酸可作氯氣的干燥劑B．濃硫酸在加熱條件下可與銅等不活潑金屬反應(yīng)C．濃硫酸滴加到膽礬上，藍(lán)色晶體變成白色粉末D．濃硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖變黑8．（2023春·安徽六安·高一六安二中?？计谥校┫铝嘘P(guān)于硫酸的說法，正確的是A．濃硫酸有氧化性，稀硫酸沒有氧化性B．濃硫酸與碳反應(yīng)時(shí)，濃硫酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性C．將鋁片分別投入常溫下的濃硫酸和稀硫酸，快速放出氣體的是稀硫酸D．濃硫酸使膽礬晶體由藍(lán)色變?yōu)榘咨w現(xiàn)了脫水性9．（2023春·廣東汕頭·高一金山中學(xué)?？茧A段練習(xí)）下列關(guān)于硫酸的敘述中，正確的一項(xiàng)是A．常溫下濃硫酸可以用鋁罐或鐵罐貯存，說明常溫下鋁、鐵與濃硫酸不會(huì)反應(yīng)B．濃硫酸使蔗糖變黑，并產(chǎn)生大量氣體，主要體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性和強(qiáng)氧化性C．濃硫酸能使膽礬由藍(lán)色變?yōu)榘咨?，體現(xiàn)濃硫酸的脫水性D．將過量的銅加入到少量濃硫酸中加熱充分反應(yīng)，硫酸仍會(huì)有剩余10．（2023春·廣東肇慶·高一德慶縣香山中學(xué)?？茧A段練習(xí)）下列關(guān)于濃硫酸的說法正確的是A．不能用鐵制容器盛裝冷濃硫酸B．稀釋濃硫酸是將水沿著容器壁慢慢倒入濃硫酸中C．濃硫酸是一種常用的液體干燥劑，可用于干燥氨氣D．濃硫酸能使蔗糖變黑，體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性11．（2023秋·浙江麗水·高一統(tǒng)考期末）硫酸是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類等。工業(yè)上一般以硫磺或黃鐵礦為原料來制備硫酸。請(qǐng)根據(jù)以上轉(zhuǎn)化關(guān)系填寫下列空白：(1)以硫磺為原料制備二氧化硫的化學(xué)方程式_______；(2)吸收劑b為_______；(3)流程中SO3經(jīng)吸收劑b吸收后，溶液中除H2SO4外還存在一種含硫的化合物(硫的化合價(jià)為+6)，經(jīng)測(cè)定其式量為178，請(qǐng)推測(cè)其可能的化學(xué)式_______；(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)二氧化硫氣體的存在_______。12．（2023春·安徽合肥·高一安徽省廬江湯池中學(xué)校聯(lián)考期中）具有多種性