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1單元第2課時(shí)硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質(zhì)課時(shí)分層作業(yè)含解析蘇教版必修第一冊(cè)

PAGE4-硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質(zhì)(建議用時(shí)：25分鐘)[合格過(guò)關(guān)練]1．在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采納了中間有熱交換器的接觸室(如圖)，按此密閉體系中氣體的流向，則在A處流出的氣體含有()A．僅SO2 B．SO3、O2C．SO2、O2 D．SO2、SO3C[A處流出的是已經(jīng)過(guò)熱交換器預(yù)熱的原料氣SO2和O2。]2．在如下圖所示的試驗(yàn)中，試驗(yàn)起先一段時(shí)間后，對(duì)視察到的現(xiàn)象敘述錯(cuò)誤的是()A．蘋果塊會(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D[濃硫酸具有較強(qiáng)的吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性，因此將蘋果塊、膽礬晶體和飽和硝酸鉀溶液在題中圖示裝置中放置一段時(shí)間后，濃硫酸會(huì)汲取它們中的水分，使蘋果塊萎縮，膽礬晶體變?yōu)榘咨臒o(wú)水硫酸銅，飽和硝酸鉀溶液中析出晶體。D項(xiàng)pH試紙?jiān)跐饬蛩嶂邢茸兗t后變黑，因濃硫酸具有極強(qiáng)的氧化性和脫水性，能使pH試紙?zhí)炕兒?。]3．下列氣體既能用濃硫酸又能用堿石灰干燥的是()A．Cl2 B．COC．SO2 D．NH3B[濃硫酸具有吸水性，常用作氣體的干燥劑，但不能干燥堿性氣體(如氨氣)、某些還原性氣體(如硫化氫、碘化氫、溴化氫等)；堿石灰(氧化鈣和氫氧化鈉的混合物)是一種常用的堿性干燥劑，不能干燥酸性氣體(如二氧化碳、二氧化硫、氯氣等)。]4．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()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B[本題考查學(xué)生對(duì)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和水分揮發(fā)兩個(gè)過(guò)程，只不過(guò)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。]5．用如圖所示試驗(yàn)裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過(guò)量濃硫酸的反應(yīng)。下列試驗(yàn)不合理的是()A．上下移動(dòng)①中銅絲可限制SO2的量B．②中選用品紅溶液驗(yàn)證SO2的生成C．③中選用NaOH溶液汲取多余的SO2D．為確認(rèn)CuSO4生成，向①中加水，視察顏色D[上下移動(dòng)銅絲可以使銅絲與濃硫酸接觸與分別，從而可以限制反應(yīng)生成SO2的量，A項(xiàng)正確；SO2可使品紅溶液褪色，B項(xiàng)正確；SO2有毒，要用NaOH溶液汲取處理，C項(xiàng)正確；反應(yīng)液中H2SO4的濃度較高，不能向①中加水，應(yīng)將①中溶液沿器壁漸漸加入水中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]6．工業(yè)上制硫酸的設(shè)備分為三大部分：沸騰爐、接觸室、汲取塔。下面的裝置是仿照工業(yè)上制備硫酸工藝的流程設(shè)計(jì)出來(lái)的，用于探究工業(yè)上為何采納98.3%的濃硫酸汲取三氧化硫。甲乙丙丁請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫出沸騰爐內(nèi)煅燒硫鐵礦的反應(yīng)方程式。(2)上圖中的乙、丙分別相當(dāng)于工業(yè)上制取硫酸裝置中的、。(3)從乙裝置中出來(lái)的氣體有。(4)丙裝置的作用為，丁中的現(xiàn)象為。(5)本試驗(yàn)設(shè)計(jì)還存在的較明顯缺陷是。[解析]乙裝置相當(dāng)于接觸室，將SO2催化氧化為SO3，由于該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，故從乙裝置中出來(lái)的氣體中含有SO2、O2、SO3；丙裝置相當(dāng)于汲取塔，用濃硫酸汲取SO3；丁裝置是用水汲取SO3，SO3溶于水會(huì)放出大量的熱，使水汽化為水蒸氣，從而形成酸霧；本試驗(yàn)中缺少尾氣汲取裝置。[答案](1)4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2(2)接觸室汲取塔(3)SO2、O2、SO3(4)汲取SO3有酸霧產(chǎn)生(5)缺少尾氣汲取裝置[素養(yǎng)培優(yōu)練]7．某同學(xué)用下列裝置完成了濃硫酸和SO2性質(zhì)試驗(yàn)(夾持裝置已省略)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)后，試管Ⅰ中出現(xiàn)白色固體，將其放入水中，溶液顯藍(lán)色B．試管Ⅱ中品紅溶液漸漸褪色，對(duì)其加熱溶液又復(fù)原紅色C．試管Ⅳ中高錳酸鉀褪色，體現(xiàn)了SO2的漂白性D．試管Ⅴ可以改為裝有堿石灰的干燥管C[銅和濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硫酸銅，二氧化硫和水，無(wú)水硫酸銅是白色的固體，加入水中，溶液呈藍(lán)色，A正確；SO2使品紅褪色因?yàn)镾O2溶于水生成的亞硫酸與有色物質(zhì)干脆結(jié)合，形成不穩(wěn)定的無(wú)色化合物，加熱后這種不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)分解，而復(fù)原原來(lái)的紅色，B正確；酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫能使酸性高錳酸鉀溶液褪色是由于其具有還原性，C錯(cuò)誤；氫氧化鈉的作用是汲取多余的二氧化硫，可以改為裝有堿石灰的干燥管，D正確。]8．[素養(yǎng)題]將適量的蔗糖(C12H22O11)放入燒杯，滴入幾滴水，攪拌勻稱，然后加入適量的濃硫酸?？梢暡斓焦腆w變黑，片刻后，黑色物質(zhì)急劇膨脹，同時(shí)產(chǎn)生大量刺激性氣味的氣體，放出大量的熱。(如下圖所示)(1)固體變黑體現(xiàn)了濃硫酸的性(填“吸水”、“脫水”或“強(qiáng)氧化”)。(2)確定刺激性氣味氣體的成分。①將氣體通入品紅溶液后，溶液褪色，加熱，顏色復(fù)原。說(shuō)明該氣體中肯定含有。②將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，(填“能”或“不能”)證明氣體中含有二氧化碳，其理由是。③刺激性氣味氣體產(chǎn)生的緣由可用如下化學(xué)方程式表示，完成化學(xué)方程式：C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))。[解析](1)裝置中使蔗糖變黑，是利用濃硫酸的脫水性把蔗糖中的氫元素和氧元素按原子個(gè)數(shù)比2∶1脫去，形成水。(2)①有刺激性氣味的氣體通入品紅溶液中，可以看到品紅溶液褪色，加熱，顏色復(fù)原，說(shuō)明該氣體中肯定含有二氧化硫。②二氧化硫和二氧化碳通入澄清石灰水都會(huì)生成沉淀，溶液變渾濁，澄清石灰水變渾濁不能證明氣體中含有二氧化碳。③脫水過(guò)程中反應(yīng)放熱，