高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 含硫化合物的性质第2课时精练

第2课时　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质

基础巩固

1.下列关于硫酸的叙述正确的是(　　)。

A.稀硫酸具有强氧化性

B.浓硫酸可用铁罐贮存

C.稀硫酸能使蔗糖脱水

D.SO2溶于水,可得到稀硫酸

答案:B

解析:浓硫酸具有强氧化性,A项错误;常温下,浓硫酸与铁发生钝化,故可用铁罐贮存,B项正确;稀硫酸没有脱水性,不能使蔗糖脱水,C项错误;SO2溶于水,可得到亚硫酸,D项错误。

2.下列叙述或操作中正确的是(　　)。

A.浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的脱水性

B.浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现

C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性

D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上稀NaOH溶液

答案:B

解析:浓硫酸使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的吸水性,A错误;稀硫酸中的H+具有较弱的氧化性,C错误;NaOH本身具有强腐蚀性,不能涂在皮肤上中和浓硫酸,D错误。

3.下列现象和用途中,浓硫酸表现脱水性的是(　　)。

A.实验室制取氯气时浓硫酸作干燥剂

B.浓硫酸使火柴梗变黑

C.浓硫酸加热时与木炭反应

D.浓硫酸加热条件下与铁反应

答案:B

解析:区别浓硫酸的脱水性和吸水性,要看原物质中是否有水分子。一般来说,脱水性是对有机物质而言,其中的氢、氧两种元素按原子个数比2∶1以H2O的形式脱去。A项,浓硫酸表现吸水性;C项,浓硫酸表现强氧化性;D项,浓硫酸表现强氧化性和酸性;只有B项中浓硫酸表现脱水性。

4.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是(　　)。

答案:D

解析:常温下铜与浓硫酸不反应,无法说明浓硫酸具有强氧化性,D项不能达到目的。

5.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如图),按此密闭体系中气体的流向,则在A处流出的气体含有(　　)。

A.SO2

B.SO3、O2

C.SO2、O2

D.SO2、SO3

答案:C

解析:A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SO2和O2。

6.向盐酸中加入浓硫酸时,会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是(　　)。

A.浓硫酸具有脱水性

B.浓硫酸具有吸水性

C.盐酸具有挥发性

D.气态溶质的溶解度随温度升高而降低

答案:A

解析:浓硫酸具有吸水性,且溶于水时放出热量,使盐酸挥发,和浓硫酸的脱水性无关。

7.下列说法不正确的是(　　)。

A.不可将水直接倒入浓硫酸中进行稀释

B.浓硫酸可用于干燥O2、CO2

C.常温下,浓硫酸与铁反应可产生H2

D.浓硫酸对皮肤或衣服有很强的腐蚀性

答案:C

解析:浓硫酸溶于水放热,且浓硫酸的密度大于水,所以不可将水直接倒入浓硫酸中稀释,应该将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,同时用玻璃棒搅拌,A项正确;浓硫酸具有吸水性,可用于干燥O2、CO2,B项正确;浓硫酸是氧化性酸,常温使铁钝化,C项错误;浓硫酸对皮肤或衣服有很强的腐蚀性,D项正确。

8.浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是(　　)。

A.①和②相比可说明还原性Br->Cl-

B.①和③相比可说明氧化性Br2>SO2

C.②中试管口出现白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性H2SO4>HCl

D.③中浓硫酸被还原成SO2

答案:A

解析:反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②试管口出现的白雾是氯化氢,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,与同一种氧化剂在相同条件下反应,溴离子被氧化成溴单质,而氯离子不能被氧化,说明还原性Br->Cl-,A项正确;反应③生成的是二氧化硫气体,属于非氧化还原反应,而是强酸制弱酸,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,B项、D项错误;白雾说明氯化氢易挥发,说明挥发性H2SO4<HCl,C项错误。

9.通常状况下,A是黄色固体单质,易溶于CS2。根据如图所示的转化关系,回答下列问题。

(1)写出A、E的化学式:

A　　　　　　,E　　　　　　　。 

(2)写出指定反应的化学方程式:

E→C　　　　　　　　　　　　　　。 

C→D　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)足量的锌与E的浓溶液反应,除了得到C,还可能得到的气体是　　　　。现有38.4 mg铜与适量的E的浓溶液加热反应,铜全部反应后,共收集气体22.4 mL(标准状况),反应消耗E的物质的量是　　　　。 

答案:(1)S　H2SO4

(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

2SO2+O22SO3

(3)H2　1.6×10-3 mol

解析:根据题给信息可推知A是S,B是H2S,C是SO2,D是SO3,E是H2SO4。Cu与浓硫酸加热反应时,参加反应的H2SO4反应后转化为SO2和CuSO4,则参加反应的H2SO4的物质的量为n(SO2)+n(CuSO4)==1.6×10-3mol。

能力提升

1.(双选)为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液处理后回收Se。发生的反应为:①Se+2H2SO4(浓)2SO2↑+SeO2+2H2O;②SeO2+4KI+4HNO34KNO3+Se+2I2+2H2O。下列说法错误的是(　　)。

A.反应①中Se被氧化

B.反应②中KI是还原剂,HNO3是氧化剂

C.反应②中,SeO2发生氧化反应

D.还原性由强到弱的顺序:I->Se>SO2

答案:BC

解析:反应①中Se的化合价升高,被氧化,A项正确;反应②中KI是还原剂,HNO3不是氧化剂,SeO2是氧化剂,B项错误;反应②中,SeO2作氧化剂,发生还原反应,C项错误;同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,①中还原剂是Se、还原产物是SO2,还原性Se>SO2;②中还原剂是I-、还原产物是Se,还原性I->Se,所以还原性由强到弱的顺序:I->Se>SO2,D项正确。

2.在硫酸的工业制法中,下列说法正确的是(　　)。

A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧

B.从沸腾炉出来的气体只有SO2

C.SO2在接触室中被氧化成SO3,且SO2能全部转化为SO3

D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收完全

答案:D

解析:将硫铁矿粉碎是增大其与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,并不是大块硫铁矿不能燃烧,A错误;从沸腾炉出来的气体除SO2外,还有O2等,B错误;在接触室中,SO2转化为SO3的反应为可逆反应,正、逆反应同时进行,SO2不可能全部转化为SO3,C错误;若直接用水吸收SO3,会形成大量酸雾,导致SO3吸收不完全,工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂,不会出现酸雾,吸收SO3更充分,D正确。

3.一定量的Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是(　　)。

A.加入Cu的质量为6.4 g

B.加入浓硫酸中含溶质为0.2 mol

C.加入Cu的质量大于6.4 g

D.加入浓硫酸中含溶质多于0.2 mol

答案:B

解析:随反应进行,浓硫酸会变为稀硫酸,稀硫酸在加热条件下不与Cu反应。

4.(双选)某同学按下图所示实验装置探究铜与浓硫酸的反应,记录实验现象如下表。

下列说法中正确的是(　　)。

A.②中白色沉淀不是BaSO3

B.①中可能有部分浓硫酸挥发了

C.为了确定①中白色固体是否为硫酸铜,可向冷却后的试管中注入水,振荡

D.实验时若先往装置内通入足量N2,再加热试管①,实验现象不变

答案:AB

解析:H2SO3的酸性比HCl弱,SO2不与BaCl2反应,白色沉淀不可能是BaSO3,A项正确;试管②中有大量白色沉淀生成,该沉淀应为BaSO4,说明反应过程有SO3生成,B项正确;反应后①溶液中仍有浓硫酸,不能向冷却后的试管中注入水,要将①中冷却后溶液倒入水中,C项错误;试管③中有白色沉淀生成,该沉淀应为BaSO4,可能是O2将生成的SO2氧化为SO3,若先往装置内通入足量N2,体系内没有O2,则不会有SO3生成,试管③中不会有白色沉淀生成,实验现象发生变化,D项错误。

5.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是(　　)。

A.X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性

B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应

C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可观察到有白色沉淀产生

D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂

答案:D

解析:X为浓硫酸,使蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性,A错误;常温下,铁遇浓硫酸会发生钝化,B错误;若A为碳单质,则C为CO2,过量的CO2通入澄清石灰水中没有沉淀产生,C错误;工业上,SO2转化成SO3是450℃、常压、催化剂作用下进行的,D正确。

6.一定量的浓硫酸与足量的Zn充分反应时,有SO2和H2生成。某化学兴趣小组对此进行如下探究。按如图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊,后浑浊消失,反应一段时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。

(1)装置A中需用浓硫酸,用两种简单的方法确定一瓶试剂是浓硫酸还是稀硫酸:    　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接　　　、　　　接b,c接　　　、　　　接d;D、E两支试管中CCl4的作用是　　　　　　　　。 

(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为　　　　　　　　　　　　　　;反应一段时间后气泡量又会明显增加的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)D中浑浊消失的反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)用火柴梗蘸取少量硫酸,火柴梗若立即变黑,证明是浓硫酸;用滴管吸取少量硫酸,滴加在盛有少量水的试管中,若触摸试管外壁感到发热,则证明是浓硫酸(其他合理答案也可)

(2)3或4　4或3　2　1　防倒吸

(3)C中品红溶液褪色　浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与Zn反应放出H2

(4)SO2+H2O+CaSO3Ca2++2HS

解析:(1)可根据浓硫酸的特性选择简单易行的实验方法进行确定,如利用其脱水性及稀释时放热等。

(2)C装置应是检验SO2气体的,故应选择甲,且应长管进气,短管出气;B处需要接一个防倒吸的安全装置,故应选择乙。

(3)浓硫酸的强氧化性表现在H2SO4被还原成SO2。反应开始,装置中的空气被排出,C、D、E中均有气泡产生,随着反应的进行,品红溶液褪色,说明有SO2生成,且随着H2SO4浓度的减小,反应速率逐渐减小,产生的气泡量减少,反应一段时间后浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与Zn反应产生H2,产生的气泡量又会明显增加。

(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3反应生成可溶性的Ca(HSO3)2,据此可写出其离子方程式。