高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第一单元 含硫化合物的性质和应用 第2课时 硫酸的制备和性质学

A．甲试管内溶液变为蓝色 B．乙试管中品红溶液红色褪去

C．棉花上喷入的溶液可能为氢氧化钠溶液 D．棉花上喷入的溶液可能为饱和碳酸钠溶液 答案 A

解析 A项错误，由于浓硫酸中的水很少，浓硫酸具有强吸水性，所以甲试管中生成的硫酸铜应是白色固体，加水后是蓝色溶液。SO2为酸性气体，可用碱性溶液如NaOH溶液或Na2CO3溶液等吸收，C项和D项正确。

5．5 mL物质的量浓度为18 mol·L的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是( )

A．有0.09 mol的硫酸被还原 B．有0.045 mol的硫酸被还原 C．充分反应后体系无硫酸剩余 D．消耗的铜的质量一定小于2.88 g 答案 D

解析 浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸逐渐消耗，其浓度也逐渐变小，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题 n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol·L＝0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0.09 mol，被还原的硫酸小于0.045 mol，参加反应的铜小于2.88 g。

6．下列事实与浓硫酸具有强氧化性有关的是( )

①常温时用铁制容器运输浓硫酸 ②在硫酸工业生产中，用浓硫酸吸收SO3 ③浓硫酸使蔗糖炭化变黑并有大量气体产生 ④浓硫酸能使胆矾变为白色 ⑤浓硫酸不能用来干燥HBr A．①③④ C．①③⑤ 答案 C

解析 常温时用铁制容器运输浓硫酸，是应用了常温时铁遇浓硫酸发生了钝化，这是由浓硫酸的强氧化性引起的；硫酸工业生产中，用浓硫酸吸收SO3，是应用了浓硫酸的难挥发性及吸水性，以防止SO3溶于水或稀硫酸时形成酸雾，造成SO3不易被吸收；浓硫酸使蔗糖炭化变黑，是由于浓硫酸的脱水性引起的，而有大量气体产生则是蔗糖脱水后生成的炭被浓硫酸氧化成CO2气体，硫酸被还原成SO2；浓硫酸使胆矾变为白色是应用了其吸水性；浓硫酸不能用于干燥HBr，是因为浓硫酸具有强氧化性，而HBr具有还原性，如用浓硫酸干燥HBr，则HBr将被氧化成Br2。 题组二 浓硫酸与稀硫酸的比较

9

－1

－1

B．①②③ D．②③④⑤

7．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是 ( ) A．与铜片反应 B．与石蕊溶液反应

C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D．加入锌片看是否有气体生成 答案 C

解析 浓硫酸具有脱水性，涂在纸上，使其变黑色，稀硫酸涂在纸上无明显变化。 8．下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是 ( )

硫酸 化学纯?CP?,500 mL 化学式：H2SO4 相对分子质量：98 密度：1.84 g·cm 质量分数：98%

A．该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L B．1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气 C．能用铁制容器盛放该硫酸

D．该硫酸稀释时应将水倒入盛有该酸的烧杯中并不断地用玻璃棒搅拌 答案 C

解析 此题考查浓硫酸和稀硫酸的不同点。据标签信息可得c＝

－3

－1

－31 000ρ ω

M＝

1 000×1.84 g·cm×98%－1

＝18.4 mol·L，可知此硫酸为浓硫酸；稀硫酸与Zn反应产生－1

98 g·molH2，浓硫酸与Zn反应不产生H2；可用铁器盛放浓硫酸，但不能盛放稀硫酸；浓硫酸稀释时由于放出大量的热，故应将浓硫酸慢慢注入盛水的烧杯中，并不断用玻璃棒搅拌。 题组三 硫酸的制备

9．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( )

10

A．仅SO2 C．SO2、O2 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。

高温

10．我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿：4FeS2＋11O2=====2Fe2O3＋8SO2。现有1 g含脉石(SiO2)的黄铁矿(FeS2)样品，将其在氧气流中充分灼烧，反应完全后得0.78 g残渣，则此黄铁矿的纯度是( ) A．33% B．66% C．78% D．88% 答案 B

高温

解析 根据 4FeS2＋11O2=====2Fe2O3＋8SO2 Δm 480 320 160 x 1 g－0.78 g

480160＝， x0.22 g

B．SO3、O2 D．SO2、SO3

解得：x＝0.66 g。

[能力提升]

11．在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。 请回答下列问题：

(1)生成的黑色物质(单质)是________(填化学式)。

(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是__________(填化学式)，反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有________(填字母)。 A．酸性 C．脱水性

B．吸水性 D．强氧化性

11

△

答案 (1)C (2)SO2 C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (3)BCD

解析 (1)因为浓硫酸具有脱水性，故蔗糖在浓硫酸中生成的黑色物质是蔗糖脱水后生成的碳单质。

(2)因为浓硫酸具有强氧化性，故蔗糖脱水生成的碳单质可以继续和浓硫酸反应生成CO2、SO2△

和H2O，其反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

(3)根据实验现象及(1)(2)的分析知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，浓硫酸具有脱水性、强氧化性和吸水性。

12．某同学设计如下实验验证炭与浓硫酸的反应产物及产物的某些性质。

(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是___________________________________。 (2)若要证明有水生成，需要在A、B之间加盛有________________的干燥管。 (3)利用装置B可以完成的实验是_________________________________

________________________________________________________________________。 (4)若在E中盛装澄清石灰水，C中盛装酸性高锰酸钾溶液，则D中的试剂是________________________________________________________________________， 其作用是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 写出C中与高锰酸钾发生反应的离子方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)分液漏斗 (2)无水硫酸铜

(3)探究SO2与品红溶液反应的可逆性(写“加热可以使品红溶液恢复红色”或相近意思的其他叙述也可)

(4)品红溶液或酸性高锰酸钾溶液 检验二氧化硫是否除尽 2MnO4＋5SO2＋2H2O===2Mn＋5SO4＋4H

解析 (1)盛放浓硫酸的仪器是分液漏斗。

(2)水能使无水硫酸铜变蓝色，所以可以用无水硫酸铜检验水蒸气。

(3)二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，但二氧化硫的漂白性不稳定，受热易恢复原色，利用装置B可以完成的实验是探究SO2与品红溶液反应的可逆性(写“加热可以使品红溶液恢复红色”或相近意思的其他叙述也可)。

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2－

＋

－

2＋