時　硫酸的制備和性質(zhì)

1、第二課時硫酸的制備和性質(zhì)基礎(chǔ)過關(guān)1.儲存濃H2SO4的鐵罐外口出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象,這體現(xiàn)了濃硫酸的(B)A.脫水性和吸水性 B.吸水性和酸性C.強(qiáng)氧化性和吸水性D.不揮發(fā)性和酸性解析:常溫下濃硫酸使鐵鈍化;濃硫酸有吸水性,盛濃硫酸的罐口處因為濃硫酸吸水變?yōu)橄×蛩?稀硫酸與鐵反應(yīng)使鐵罐外口出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。2.關(guān)于濃H2SO4與Cu反應(yīng)敘述正確的是(C)A.在反應(yīng)中,濃H2SO4只表現(xiàn)出氧化性B.此反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)C.在反應(yīng)中,濃H2SO4既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性D.每1 mol銅參加反應(yīng)就有2 mol H2SO4被還原,同時生成2 mol SO2解析:Cu與濃硫酸的反應(yīng)中H2SO4作氧

2、化劑,表現(xiàn)氧化性,同時部分H2SO4反應(yīng)后生成CuSO4,表現(xiàn)酸性。3.在如圖的實驗裝置中,從實驗開始到過一段時間后,對看到的現(xiàn)象敘述不正確的是(D)解析:A、B、C都考查了濃硫酸的吸水性;B項中的“白斑”是膽礬失去了結(jié)晶水后變白;C項由于飽和溶液的溶劑減少,所以析出晶體;D項考查濃硫酸的脫水性,pH試紙會變黑。4.濃H2SO4在實現(xiàn)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中,既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是(A)CuCuSO4CCO2FeOFe2(SO4)3Fe2O3Fe2(SO4)3A.B.C.D.解析:濃硫酸將Cu氧化為Cu2+,自身還原為SO2,表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,同時生成了鹽(CuSO4),體現(xiàn)了濃硫酸的酸性

3、;只體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性;既體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,將+2價Fe氧化為+3價Fe,同時又生成了鹽Fe2(SO4)3,體現(xiàn)了濃硫酸的酸性;只體現(xiàn)了濃硫酸的酸性。5.實驗室常用下圖裝置進(jìn)行銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗。下列有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述或試劑的選用錯誤的是(A)A.甲試管內(nèi)溶液變?yōu)樗{(lán)色B.乙試管中品紅溶液紅色褪去C.棉花上噴入的溶液可能為氫氧化鈉溶液D.棉花上噴入的溶液可能為飽和碳酸鈉溶液解析:由于濃硫酸中的水很少,甲試管中不是藍(lán)色溶液,A錯誤;SO2是酸性氧化物,可用堿性溶液如NaOH溶液或Na2CO3溶液等吸收,C、D正確。6.下列關(guān)于硫酸性質(zhì)的描述中正確的是(C)A.濃H2SO4在與單質(zhì)碳的反

4、應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)了酸性B.由于濃H2SO4具有脫水性,從而常被用作干燥劑C.稀H2SO4雖與銅不反應(yīng),但濃H2SO4在加熱條件下可與銅反應(yīng)D.在任何情況下濃H2SO4都不與鐵、鋁發(fā)生反應(yīng)生成氣體解析:濃硫酸與單質(zhì)碳作用時,沒有鹽生成,濃硫酸只表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性,A錯誤;濃H2SO4用作干燥劑是由于它具有吸水性,B錯誤;在常溫下,濃H2SO4使鐵、鋁鈍化,但在加熱條件下濃H2SO4會被鐵、鋁還原為SO2氣體,D錯誤。7.如圖是某學(xué)校實驗室從化學(xué)試劑商店買的98%硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此下列說法正確的是(C)A.該硫酸的物質(zhì)的量濃度為1.84 molL-1B.若Zn與該硫酸反應(yīng)

5、消耗13 g Zn,一定產(chǎn)生 4.48 L 氣體C.配制200 mL 4.6 molL-1的稀硫酸需取該硫酸50 mLD.該硫酸與等體積的水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度等于9.2 molL-1解析:密度為1.84 gcm-3的硫酸是濃硫酸,c=molL-1=18.4 molL-1,A錯誤;13 g鋅與該硫酸反應(yīng)一定產(chǎn)生0.2 mol氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為4.48 L,B錯誤;配制200 mL 4.6 molL-1的稀硫酸需該濃硫酸=50 mL,C正確;由于濃硫酸和水、稀釋后硫酸密度都不相同,混合后體積不等于原體積之和,D錯誤。8.我國利用接觸法制硫酸的第一步是在沸騰爐中煅燒黃鐵礦:4FeS2+

6、11O22Fe2O3+8SO2?，F(xiàn)有1 g含脈石(SiO2)的黃鐵礦(FeS2)樣品,將其在氧氣流中充分灼燒,反應(yīng)完全后得0.78 g殘渣,則此黃鐵礦的純度是(B)A.33% B.66% C.78% D.88%解析:據(jù) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2固體減少 480 320 160 x 1 g-0.78 g=,解得:x=0.66 g。9.向鹽酸中加入濃硫酸時產(chǎn)生白霧,下列敘述中不屬于產(chǎn)生該現(xiàn)象原因的是(A)A.濃硫酸具有脫水性B.濃硫酸具有吸水性C.鹽酸具有揮發(fā)性D.氣體的溶解度隨溫度升高而降低解析:向鹽酸中加入濃硫酸,該過程放熱,使HCl氣體的溶解度降低而從溶液中逸出。HCl遇空

7、氣中的水蒸氣而形成白霧。該過程并沒有表現(xiàn)濃硫酸的脫水性。故應(yīng)選A。10.將一定量的鋅與100 mL 18.5 molL-1濃H2SO4充分反應(yīng)后,鋅完全溶解,同時生成氣體A 33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋到1 L,測得溶液中c(H+)=0.1 molL-1,則下列敘述中正確的是(A)A.氣體A為SO2和H2的混合物B.氣體A中SO2和H2的體積比為41C.反應(yīng)中共消耗鋅95.5 gD.反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子1.5 mol解析:反應(yīng)后剩余H2SO4:0.1 molL-11 L=0.05 mol,參加反應(yīng)的H2SO4:18.5 molL-10.1 L-0.05 mol=1.8 mol,若只

8、發(fā)生反應(yīng):Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2+2H2O時,生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為1.8 mol22.4 Lmol-1=20.16 L,結(jié)合實際生成33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)過程要分兩個階段進(jìn)行:Zn與濃硫酸反應(yīng);Zn與稀硫酸反應(yīng)。設(shè)SO2的物質(zhì)的量為x,H2的物質(zhì)的量為y,則Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2+2H2Ox2x xZn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2yy y則x+y= mol,2x+y=1.8 mol,兩個方程聯(lián)立解得,x=0.3 mol,y=1.2 mol,即n(SO2)n(H2)=14,B錯誤;n(Zn)=n(SO2)+n(H2)=1.5 mol

9、,即m(Zn)=1.5 mol65 gmol-1=97.5 g,C錯誤;n(e-)=2n(Zn)=21.5 mol=3 mol,D錯誤。能力提升11.一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被堿石灰或氫氧化鈉溶液吸收。利用如圖裝置加熱硫酸銅粉末直至完全分解。硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0 g,完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如表所示。裝置A(試管+粉末)BC反應(yīng)前42.0 g75.0 g140.0 g反應(yīng)后37.0 g79.5 g140.0 g通過計算,推斷出該實驗條件下硫酸銅分解的化學(xué)方程式是(A)A.4CuSO44CuO+2SO3+2SO2+O2B.3

10、CuSO43CuO+SO3+2SO2+O2C.5CuSO45CuO+SO3+4SO2+2O2D.6CuSO46CuO+4SO3+2SO2+O2解析:由A裝置的質(zhì)量差確定產(chǎn)生的O2、SO2、SO3質(zhì)量共計為5 g,由B裝置的質(zhì)量差確定SO2、SO3的質(zhì)量和為 4.5 g,即O2的質(zhì)量為0.5 g,根據(jù)電子守恒有n(SO2)n(O2)=21,質(zhì)量比為m(SO2)m(O2)=41,據(jù)此確定SO2的質(zhì)量為2 g、SO3的質(zhì)量為2.5 g,因此O2、SO2、SO3的物質(zhì)的量之比為122,A項正確。12.實驗證明銅在低溫下不能和O2發(fā)生反應(yīng),也不能和稀硫酸共熱發(fā)生反應(yīng),但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中

11、并不斷地通入空氣來制取CuSO4溶液的。銅屑在此狀態(tài)下發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)的方程式為 利用銅和濃H2SO4在加熱條件下也能制備CuSO4溶液,其化學(xué)方程式為 。以上兩種方法哪種好?,原因是 解析:在稀硫酸存在的條件下,Cu與O2反應(yīng)后的生成物迅速溶解在熱的稀硫酸中生成CuSO4;第二種方法是在加熱條件下銅與濃硫酸反應(yīng),部分濃H2SO4會被還原為SO2,其利用率低且生成的氣體有毒。答案:2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4(稀)CuSO4+H2OCu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O第一種制得相同質(zhì)量的產(chǎn)品,第一種方法消耗的硫酸少,原料利用率高;第二種方法生成SO2,會造成大氣

12、污染13.某同學(xué)設(shè)計如下實驗裝置探究硫酸與金屬、非金屬的反應(yīng)、驗證其產(chǎn)物,并探究隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸性質(zhì)發(fā)生的變化。根據(jù)實驗要求回答相關(guān)問題:F裝置用于檢驗二氧化碳。供選擇的試劑有:只含碳的生鐵、鋅粒、18 molL-1的硫酸、2 molL-1的硫酸、品紅溶液、硫酸銅、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、氧化銅、氧化鐵、氫氧化鋇溶液、堿石灰、紫色石蕊溶液、氯化鋇溶液。(1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 (2)B裝置的作用是,選擇E裝置中試劑的理由是 。(3)G裝置中的試劑是,現(xiàn)象是 。(4)F裝置中的試劑是,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。(5)若根據(jù)H裝置中的現(xiàn)象確定產(chǎn)物中有氫氣,改進(jìn)的方案是 。(6)從安

13、全角度考慮,應(yīng)后點燃(填“A”或“G”)處的酒精燈。解析:本題考查硫酸與金屬、非金屬之間的反應(yīng),并檢驗其產(chǎn)物,探究隨著反應(yīng)進(jìn)行,硫酸性質(zhì)發(fā)生的變化,故應(yīng)選擇濃硫酸與生鐵(含碳)反應(yīng)。A裝置中濃硫酸與鐵、碳反應(yīng),其產(chǎn)物有二氧化碳、二氧化硫和水;隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸變成稀硫酸,與鐵反應(yīng)生成氫氣。因為檢驗二氧化碳、二氧化硫的試劑均為溶液,所以應(yīng)先檢驗產(chǎn)物中的水蒸氣;E裝置確認(rèn)二氧化硫已除凈,避免對二氧化碳的檢驗造成干擾;G裝置中試劑能氧化氫氣生成水,據(jù)題目中的試劑,可以用氧化鐵或氧化銅,但要注意氧化鐵是紅棕色粉末、氧化銅是黑色粉末,鐵粉是黑色粉末、銅粉是紅色粉末;檢驗二氧化碳應(yīng)用氫氧化鋇溶液,而不能用氯化鋇溶液;H裝置盛有硫酸銅,通過檢驗有水生成來檢驗產(chǎn)物中有氫氣,因此從F裝置進(jìn)入G裝置的氣體必須干燥,故應(yīng)在兩裝置之間增加一個干燥裝置;氫氣與空氣混合受熱易發(fā)生爆炸,應(yīng)先排出裝置內(nèi)的空氣,故先點燃A處酒精燈,后點燃G處酒精燈。答案:(1)2H2SO4(濃)+CCO2+2SO2+2