2024-2025學年新教材高中化學專題4硫與環(huán)境保護第一單元第二課時硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質基礎練含解析蘇教版必修1

PAGE9-其次課時硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質必備學問基礎練學問點一硫酸的工業(yè)制備1.有關接觸法制硫酸的敘述，其中不正確的是()A．用硫黃或含硫礦石均可作為原料B．接觸法制硫酸分為三個流程：硫磺或硫鐵礦→SO2；SO2→SO3；SO3→H2SO4C．接觸法制硫酸的三個階段都在接觸室進行D．尾氣含有二氧化硫，在排入大氣前需進行凈化處理2．在硫酸工業(yè)生產中，為了有利于SO2的轉化，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SO2B．SO3、O2C．SO2、O2D．SO2、SO33.在硫酸工業(yè)生產中，SO3的汲取過程是在汲取塔(如右圖)中進行的，汲取塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列有關說法不正確的是()A．從①處通入SO3，整個汲取操作實行逆流的形式B．從②處噴下98.3%的硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積C．從③處導出的氣體只含有少量SO2，可干脆排入大氣D．從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的硫酸4．(多選)在生產硫酸的過程中，SO3常用濃硫酸而不用水汲取是因為()A．SO3易溶于濃硫酸而不易溶于水B．用濃硫酸汲取，汲取的速率會加快C．用水汲取時得不到純凈的硫酸D．用水汲取時，易形成酸霧而阻礙再汲取學問點二濃硫酸的性質5.常溫下，F(xiàn)e、Al在濃硫酸中鈍化，濃硫酸表現(xiàn)了()A．難揮發(fā)性B．脫水性C．吸水性D．強氧化性6．向濃鹽酸中加入濃硫酸時，會有白霧生成。下列敘述與該現(xiàn)象無關的是()A．濃硫酸具有吸水性B．濃硫酸具有脫水性C．濃鹽酸具有揮發(fā)性D．氣態(tài)溶質的溶解度隨溫度的上升而降低7．(多選)下列反應中，濃硫酸既表現(xiàn)強氧化性，又表現(xiàn)酸性的是()A．Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OC．2NaCl(固體)＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑D．2FeO＋4H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O8．下列事實與濃硫酸表現(xiàn)出的性質(括號中)對應關系正確的是()A．在空氣中敞口久置的濃硫酸，溶液質量增大(難揮發(fā)性)B．在加熱的條件下銅與濃硫酸反應(脫水性)C．蔗糖與濃硫酸反應中有海綿狀的炭生成(吸水性)D．濃硫酸可用來干燥某些氣體(吸水性)關鍵實力綜合練一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1．火法煉銅是以黃銅礦精礦為主要原料，生產中會產生大量的SO2氣體。某冶煉廠利用煉銅產生的SO2生產硫酸，變廢為寶，化害為利。其原理是()A．利用了SO2的水溶性，將SO2干脆通入水中B．利用了SO2的氧化性，將SO2干脆通入水中C．利用了SO2的還原性，使其與O2反應而轉化為SO3，再與水反應D．利用了SO2的氧化性，使其與O2反應而轉化為SO3，再與水反應2．試驗室有兩瓶硫酸，分別是濃硫酸和稀硫酸，但由于同學的馬虎將標簽弄混了，請你幫助該同學選擇區(qū)分的既簡潔又牢靠的方法()A．與銅片反應B．與石蕊溶液反應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3．下列敘述或操作中正確的是()A．濃硫酸具有氧化性，稀硫酸無氧化性B．濃硫酸不慎沾到皮膚上，馬上用大量水沖洗C．稀釋濃硫酸時，將濃硫酸沿著量筒壁漸漸地注入盛有水的量筒中，并不斷攪拌D．濃硫酸與銅的反應中，被氧化和被還原物質的物質的量之比為1:24．探究Cu和濃硫酸的反應，下列裝置或操作正確的是()A．用裝置甲、乙制備SO2和收集SO2B．用裝置甲、丙制備SO2和稀釋CuSO4溶液C．用裝置甲、丁制備SO2和探究SO2的漂白性D．用裝置乙、丁收集SO2和檢驗SO2的漂白性二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。5．試驗室常用下圖裝置進行銅與濃硫酸反應的試驗。下列有關試驗現(xiàn)象的描述或試劑的選用錯誤的是()A．甲試管內溶液變?yōu)樗{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6．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的銅片，加熱使之反應。則充分反應后，被還原的H2SO4的物質的量()A．小于0.45molB．等于0.45molC．大于0.90molD．在0.45mol和0.90mol之間7．(易錯題)將肯定量的鋅與100mL18.5mol·L－1的濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成氣體Y33.6L(在標準狀況下)。將反應后的溶液稀釋到1L，測得溶液的c(H＋)＝0.1mol·L－1，則下列敘述不正確的是()A．氣體Y是SO2和H2的混合物B．氣體Y中SO2和H2的體積比為4:1C．反應中共轉移電子1.5molD．反應中共消耗鋅97.5g三、非選擇題8．在化學課上圍繞濃硫酸的化學性質進行了如下試驗探究，將適量的蔗糖放入燒杯中，加入幾滴水，攪拌勻稱，然后加入濃硫酸，生成黑色物質。請回答下列問題：(1)生成的黑色物質(單質)是________(填化學式)。(2)這種黑色物質接著與濃硫酸作用會產生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，是大氣的主要污染物之一，這種刺激性氣味的氣體成分是__________(填化學式)，反應的化學方程式為___________________________________。(3)據蔗糖與濃硫酸反應的試驗現(xiàn)象，說明濃硫酸具有_________(填字母)。A．酸性B．吸水性C．脫水性D．強氧化性(4)將(2)中產生的有刺激性氣味的氣體通入品紅溶液中，可以看到品紅溶液________，說明這種氣體具有____________性；將(2)中產生的有刺激性氣味的氣體通入水中可生成一種不穩(wěn)定、易分解的酸，請寫出該反應的化學方程式：______________________。(5)能否用澄清石灰水鑒別這兩種氣體？________(填“能”或“不能”)，若不能，請?zhí)顚憙煞N能鑒別的試劑__________________________。學科素養(yǎng)升級練1．(素養(yǎng)題——證據推理與模型認知)某同學設想用如圖所示裝置來驗證濃硫酸的某些性質，其中不能達到試驗目的的是()選項ABCD試驗目的吸水性脫水性強氧化性溶解放熱試驗裝置2.用如圖所示各裝置設計一個試驗，驗證濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應產生的各種產物。(1)如按氣流由左向右流向，連接上述裝置的正確依次是(填各接口字母)：A接G，H接C，D接____，____接C，D接B。(2)儀器乙、丙應有怎樣的試驗現(xiàn)象才表明已檢驗出CO2？乙中______________________，丙中________________________。(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出甲中反應的化學方程式________________________________。(5)硫酸有許多的性質，將下列性質對應的字母填入各小題后面對應的橫線上：A．脫水性B．酸性C．強氧化性D．吸水性Ⅰ.在化學試驗中，濃硫酸可做SO2、CO2等氣體的干燥劑________；Ⅱ.Na2CO3與H2SO4反應，可生成Na2SO4和CO2________；Ⅲ.向濾紙上滴加濃H2SO4，濾紙變黑________；Ⅳ.在冷的濃H2SO4中放入鐵片沒明顯現(xiàn)象________。其次課時硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質必備學問基礎練1．答案：C解析：接觸法制硫酸分三個階段：第一步是礦石氧化，反應在沸騰爐進行：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2，其次步是二氧化硫的催化氧化，在接觸室進行：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3，第三步是生成硫酸，反應在汲取塔進行：H2O＋SO3=H2SO4(用98%濃硫酸汲取)。2．答案：C解析：A處流出的是已經過熱交換器預熱的原料氣SO2和O2。3．答案：C解析：氣體的汲取常采納逆流原理，這樣有利于氣、液的充分接觸，汲取效果好，A正確；SO3的汲取通常運用98.3%的硫酸，不用水或稀硫酸，緣由是用水或稀硫酸汲取SO3時簡潔形成酸霧，汲取速率慢，且不利于SO3的完全汲取，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積，使SO3充分汲取，B正確；從汲取塔上部導出的氣體是N2、沒有起反應的O2和少量SO2，干脆排入大氣會污染環(huán)境，所以應用汲取劑汲取或循環(huán)運用，C錯誤；從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的硫酸，D正確。4．答案：BD解析：SO3與水反應生成硫酸是一個放熱反應，假如水份太多，放出的熱產生過多的水霧，從而影響SO3的汲取，SO3易溶解在硫酸中，既可和少量水反應，也可和硫酸形成發(fā)煙硫酸，濃硫酸沸點高，不易形成霧化，不影響三氧化硫的溶解，汲取效率高，A錯誤，B、D正確；SO3易溶于水，和水反應生成硫酸，不會產生其它溶質，仍是純凈的，C錯誤。5．答案：D解析：常溫下，由于濃硫酸的強氧化性，會在Fe、Al表面生成一層致密的氧化物，阻擋反應的進一步發(fā)生，從而發(fā)生鈍化，D正確。6．答案：B解析：濃硫酸加入濃鹽酸中，濃硫酸汲取水分并放出大量的熱，使溶液的溫度上升，加快了HCl的揮發(fā)。7．答案：AD解析：A、D項體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性和酸性；B項體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性；C項體現(xiàn)的是濃硫酸的高沸點酸的性質。8．答案：D解析：濃硫酸具有吸水性，則在空氣中敞口久置的濃硫酸，會汲取空氣中的水分而使溶液的質量增大，表現(xiàn)的是濃硫酸的吸水性，A錯誤；在加熱條件下銅與濃硫酸反應生成硫酸銅和二氧化硫和水，硫元素化合價部分改變，體現(xiàn)濃硫酸的強的氧化性和酸性，B錯誤；蔗糖與濃硫酸反應中有海綿狀的炭生成，體現(xiàn)濃硫酸的脫水性，C錯誤；可用來干燥某些氣體，體現(xiàn)濃硫酸的吸水性，D正確。關鍵實力綜合練1．答案：C解析：利用SO2的還原性，使SO2與O2反應生成SO3，SO3再與水反應生成H2SO4。2．答案：C解析：常溫下濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應，無法區(qū)分；與石蕊溶液反應都呈紅色；向兩種酸中加入鋅片二者都反應：濃硫酸反應產生SO2，稀硫酸產生H2，可以區(qū)分，但不是最簡潔、最好的方法；只有C是利用了濃硫酸有脫水性而稀硫酸沒有脫水性來區(qū)分，方法簡潔。3．答案：B解析：濃硫酸和稀硫酸都有氧化性，只是被還原的元素不同，濃硫酸中是＋6價S，而稀硫酸中是H＋，A錯誤；稀釋濃硫酸時，不能在量筒中進行，C錯誤；濃硫酸與銅的反應中，被氧化和被還原物質的物質的量之比為1:1，D錯誤。4．答案：C解析：二氧化硫密度大于空氣，應當采納向上排空氣法收集，所以乙裝置導氣管應當采納“進步短出”原則，A錯誤；銅和濃硫酸反應后的溶液含有剩余的硫酸，為防止液體飛濺，應將混合溶液沿燒杯內壁漸漸倒入水中，且邊倒邊攪拌，B錯誤；銅和濃硫酸加熱反應生成二氧化硫，二氧化硫能使品紅溶液褪色，加熱又復原原狀，從而檢驗SO2的漂白性，C正確；二氧化硫密度大于空氣，應當采納向上排空氣法收集，所以乙裝置導氣管應當“進步短出”，二氧化硫的漂白性具有短暫性，加熱復原原狀，D錯誤。5．答案：A解析：濃硫酸與銅反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，因為濃硫酸具有強吸水性，甲試管中生成的硫酸銅為白色固體，而不是藍色溶液，A錯誤；生成的二氧化硫有漂白性使品紅溶液褪色，B正確；二氧化硫為酸性氣體，可用堿性溶液(如氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液等)汲取，C、D正確。6．答案：A解析：依據反應：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，若50mL18mol·L－1的H2SO4與銅完全反應，被還原的H2SO4的物質的量為0.45mol，而事實上，隨著反應的進行，H2SO4的濃度漸漸變稀，銅與稀H2SO4不反應，故被還原的H2SO4的物質的量小于0.45mol。7．答案：BC解析：Zn和濃硫酸反應生成SO2，隨著反應的進行，濃硫酸的濃度降低，變成稀硫酸，此時生成H2。反應消耗H2SO4的物質的量為18.5mol·L－1×0.1L－0.05mol·L－1×1L＝1.8mol，依據得失電子守恒得：Zneq\o(→,\s\up7(失2mole－))Zn2＋，SOeq\o\al(2－,4)eq\o(→,\s\up7(得2mole－))SO2,2H＋eq\o(→,\s\up7(得2mole－))H2。此時生成1.5mol氣體，則轉移電子為3mol，反應掉的Zn為1.5mol，m(Zn)＝65g·mol－1×1.5mol＝97.5g，n(SO2)＝1.85mol－0.05mol－1.5mol＝0.3mol，n(H2)＝1.5mol－0.3mol＝1.2mol，故混合氣體中n(SO2):n(H2)＝0.3:1.2＝1:4。8．答案：(1)C(2)SO2C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)BCD(4)褪色漂白SO2＋H2OH2SO3(5)不能品紅溶液、溴水(其他合理答案均可)解析：(1)濃硫酸具有脫水性，能使蔗糖炭化，所以生成的黑色物質(單質)是C。(2)濃硫酸具有強氧化性，能與炭反應生成CO2、SO2和水，其中SO2氣體有刺激性氣味，是大氣的主要污染物之一，該反應的化學方程式為C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)依據以上分析可知在蔗糖與濃硫酸的反應中體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性、吸水性和強氧化性。(4)SO2具有漂白性，因此將(2)中產生的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；SO2與水反應生成亞硫酸，亞硫酸不穩(wěn)定，反應的化學方程式為SO2＋H2OH2SO3。(5)SO2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁，且氣體過量后沉淀又溶解，所以不能用澄清石灰水鑒別這兩種氣體；由于SO2具有漂白性和還原性，所以能鑒別兩種氣體的試劑可以是品紅溶液、溴水。學科素養(yǎng)升級練1．答案：C解析：盛有水的燒杯中水的量削減可以證明濃硫酸具有吸水性，A正確；濾紙片脫水炭化可以證明濃硫酸具有脫水性，B正確；Cu與濃H2SO4常溫下不反應，加熱反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，C錯誤；U形管中的水面右高左低，說明濃硫酸溶解時放出大量的熱，使錐形瓶中壓強增大，D正確。2．答案：(1)FE(2)澄清石灰水變渾濁品紅不褪色(3