2024-2025学年新教材高中化学专题4硫与环境保护第一单元第二课时硫酸的工业制备浓硫酸的性质基础练含解析苏教版必修1

PAGE9-其次课时硫酸的工业制备浓硫酸的性质必备学问基础练学问点一硫酸的工业制备1.有关接触法制硫酸的叙述，其中不正确的是()A．用硫黄或含硫矿石均可作为原料B．接触法制硫酸分为三个流程：硫磺或硫铁矿→SO2；SO2→SO3；SO3→H2SO4C．接触法制硫酸的三个阶段都在接触室进行D．尾气含有二氧化硫，在排入大气前需进行净化处理2．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，采纳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．仅SO2B．SO3、O2C．SO2、O2D．SO2、SO33.在硫酸工业生产中，SO3的汲取过程是在汲取塔(如右图)中进行的，汲取塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法不正确的是()A．从①处通入SO3，整个汲取操作实行逆流的形式B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可干脆排入大气D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸4．(多选)在生产硫酸的过程中，SO3常用浓硫酸而不用水汲取是因为()A．SO3易溶于浓硫酸而不易溶于水B．用浓硫酸汲取，汲取的速率会加快C．用水汲取时得不到纯净的硫酸D．用水汲取时，易形成酸雾而阻碍再汲取学问点二浓硫酸的性质5.常温下，Fe、Al在浓硫酸中钝化，浓硫酸表现了()A．难挥发性B．脱水性C．吸水性D．强氧化性6．向浓盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述与该现象无关的是()A．浓硫酸具有吸水性B．浓硫酸具有脱水性C．浓盐酸具有挥发性D．气态溶质的溶解度随温度的上升而降低7．(多选)下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是()A．Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OC．2NaCl(固体)＋H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑D．2FeO＋4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O8．下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(难挥发性)B．在加热的条件下铜与浓硫酸反应(脱水性)C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)D．浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性)关键实力综合练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．火法炼铜是以黄铜矿精矿为主要原料，生产中会产生大量的SO2气体。某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸，变废为宝，化害为利。其原理是()A．利用了SO2的水溶性，将SO2干脆通入水中B．利用了SO2的氧化性，将SO2干脆通入水中C．利用了SO2的还原性，使其与O2反应而转化为SO3，再与水反应D．利用了SO2的氧化性，使其与O2反应而转化为SO3，再与水反应2．试验室有两瓶硫酸，分别是浓硫酸和稀硫酸，但由于同学的马虎将标签弄混了，请你帮助该同学选择区分的既简洁又牢靠的方法()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3．下列叙述或操作中正确的是()A．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性B．浓硫酸不慎沾到皮肤上，马上用大量水冲洗C．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿着量筒壁渐渐地注入盛有水的量筒中，并不断搅拌D．浓硫酸与铜的反应中，被氧化和被还原物质的物质的量之比为1:24．探究Cu和浓硫酸的反应，下列装置或操作正确的是()A．用装置甲、乙制备SO2和收集SO2B．用装置甲、丙制备SO2和稀释CuSO4溶液C．用装置甲、丁制备SO2和探究SO2的漂白性D．用装置乙、丁收集SO2和检验SO2的漂白性二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。5．试验室常用下图装置进行铜与浓硫酸反应的试验。下列有关试验现象的描述或试剂的选用错误的是()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6．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的铜片，加热使之反应。则充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量()A．小于0.45molB．等于0.45molC．大于0.90molD．在0.45mol和0.90mol之间7．(易错题)将肯定量的锌与100mL18.5mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y33.6L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液的c(H＋)＝0.1mol·L－1，则下列叙述不正确的是()A．气体Y是SO2和H2的混合物B．气体Y中SO2和H2的体积比为4:1C．反应中共转移电子1.5molD．反应中共消耗锌97.5g三、非选择题8．在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下试验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌匀称，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)这种黑色物质接着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试验现象，说明浓硫酸具有_________(填字母)。A．酸性B．吸水性C．脱水性D．强氧化性(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液________，说明这种气体具有____________性；将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：______________________。(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？________(填“能”或“不能”)，若不能，请填写两种能鉴别的试剂__________________________。学科素养升级练1．(素养题——证据推理与模型认知)某同学设想用如图所示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到试验目的的是()选项ABCD试验目的吸水性脱水性强氧化性溶解放热试验装置2.用如图所示各装置设计一个试验，验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物。(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确依次是(填各接口字母)：A接G，H接C，D接____，____接C，D接B。(2)仪器乙、丙应有怎样的试验现象才表明已检验出CO2？乙中______________________，丙中________________________。(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出甲中反应的化学方程式________________________________。(5)硫酸有许多的性质，将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的横线上：A．脱水性B．酸性C．强氧化性D．吸水性Ⅰ.在化学试验中，浓硫酸可做SO2、CO2等气体的干燥剂________；Ⅱ.Na2CO3与H2SO4反应，可生成Na2SO4和CO2________；Ⅲ.向滤纸上滴加浓H2SO4，滤纸变黑________；Ⅳ.在冷的浓H2SO4中放入铁片没明显现象________。其次课时硫酸的工业制备浓硫酸的性质必备学问基础练1．答案：C解析：接触法制硫酸分三个阶段：第一步是矿石氧化，反应在沸腾炉进行：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2，其次步是二氧化硫的催化氧化，在接触室进行：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3，第三步是生成硫酸，反应在汲取塔进行：H2O＋SO3=H2SO4(用98%浓硫酸汲取)。2．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。3．答案：C解析：气体的汲取常采纳逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，汲取效果好，A正确；SO3的汲取通常运用98.3%的硫酸，不用水或稀硫酸，缘由是用水或稀硫酸汲取SO3时简洁形成酸雾，汲取速率慢，且不利于SO3的完全汲取，瓷环的作用是增大接触面积，使SO3充分汲取，B正确；从汲取塔上部导出的气体是N2、没有起反应的O2和少量SO2，干脆排入大气会污染环境，所以应用汲取剂汲取或循环运用，C错误；从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸，D正确。4．答案：BD解析：SO3与水反应生成硫酸是一个放热反应，假如水份太多，放出的热产生过多的水雾，从而影响SO3的汲取，SO3易溶解在硫酸中，既可和少量水反应，也可和硫酸形成发烟硫酸，浓硫酸沸点高，不易形成雾化，不影响三氧化硫的溶解，汲取效率高，A错误，B、D正确；SO3易溶于水，和水反应生成硫酸，不会产生其它溶质，仍是纯净的，C错误。5．答案：D解析：常温下，由于浓硫酸的强氧化性，会在Fe、Al表面生成一层致密的氧化物，阻挡反应的进一步发生，从而发生钝化，D正确。6．答案：B解析：浓硫酸加入浓盐酸中，浓硫酸汲取水分并放出大量的热，使溶液的温度上升，加快了HCl的挥发。7．答案：AD解析：A、D项体现了浓硫酸的强氧化性和酸性；B项体现了浓硫酸的强氧化性；C项体现的是浓硫酸的高沸点酸的性质。8．答案：D解析：浓硫酸具有吸水性，则在空气中敞口久置的浓硫酸，会汲取空气中的水分而使溶液的质量增大，表现的是浓硫酸的吸水性，A错误；在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水，硫元素化合价部分改变，体现浓硫酸的强的氧化性和酸性，B错误；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成，体现浓硫酸的脱水性，C错误；可用来干燥某些气体，体现浓硫酸的吸水性，D正确。关键实力综合练1．答案：C解析：利用SO2的还原性，使SO2与O2反应生成SO3，SO3再与水反应生成H2SO4。2．答案：C解析：常温下浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应，无法区分；与石蕊溶液反应都呈红色；向两种酸中加入锌片二者都反应：浓硫酸反应产生SO2，稀硫酸产生H2，可以区分，但不是最简洁、最好的方法；只有C是利用了浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区分，方法简洁。3．答案：B解析：浓硫酸和稀硫酸都有氧化性，只是被还原的元素不同，浓硫酸中是＋6价S，而稀硫酸中是H＋，A错误；稀释浓硫酸时，不能在量筒中进行，C错误；浓硫酸与铜的反应中，被氧化和被还原物质的物质的量之比为1:1，D错误。4．答案：C解析：二氧化硫密度大于空气，应当采纳向上排空气法收集，所以乙装置导气管应当采纳“进步短出”原则，A错误；铜和浓硫酸反应后的溶液含有剩余的硫酸，为防止液体飞溅，应将混合溶液沿烧杯内壁渐渐倒入水中，且边倒边搅拌，B错误；铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，加热又复原原状，从而检验SO2的漂白性，C正确；二氧化硫密度大于空气，应当采纳向上排空气法收集，所以乙装置导气管应当“进步短出”，二氧化硫的漂白性具有短暂性，加热复原原状，D错误。5．答案：A解析：浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，因为浓硫酸具有强吸水性，甲试管中生成的硫酸铜为白色固体，而不是蓝色溶液，A错误；生成的二氧化硫有漂白性使品红溶液褪色，B正确；二氧化硫为酸性气体，可用碱性溶液(如氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液等)汲取，C、D正确。6．答案：A解析：依据反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，若50mL18mol·L－1的H2SO4与铜完全反应，被还原的H2SO4的物质的量为0.45mol，而事实上，随着反应的进行，H2SO4的浓度渐渐变稀，铜与稀H2SO4不反应，故被还原的H2SO4的物质的量小于0.45mol。7．答案：BC解析：Zn和浓硫酸反应生成SO2，随着反应的进行，浓硫酸的浓度降低，变成稀硫酸，此时生成H2。反应消耗H2SO4的物质的量为18.5mol·L－1×0.1L－0.05mol·L－1×1L＝1.8mol，依据得失电子守恒得：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。此时生成1.5mol气体，则转移电子为3mol，反应掉的Zn为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，故混合气体中n(SO2):n(H2)＝0.3:1.2＝1:4。8．答案：(1)C(2)SO2C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)BCD(4)褪色漂白SO2＋H2OH2SO3(5)不能品红溶液、溴水(其他合理答案均可)解析：(1)浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖炭化，所以生成的黑色物质(单质)是C。(2)浓硫酸具有强氧化性，能与炭反应生成CO2、SO2和水，其中SO2气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，该反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)依据以上分析可知在蔗糖与浓硫酸的反应中体现了浓硫酸的脱水性、吸水性和强氧化性。(4)SO2具有漂白性，因此将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液褪色；SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，反应的化学方程式为SO2＋H2OH2SO3。(5)SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊，且气体过量后沉淀又溶解，所以不能用澄清石灰水鉴别这两种气体；由于SO2具有漂白性和还原性，所以能鉴别两种气体的试剂可以是品红溶液、溴水。学科素养升级练1．答案：C解析：盛有水的烧杯中水的量削减可以证明浓硫酸具有吸水性，A正确；滤纸片脱水炭化可以证明浓硫酸具有脱水性，B正确；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，C错误；U形管中的水面右高左低，说明浓硫酸溶解时放出大量的热，使锥形瓶中压强增大，D正确。2．答案：(1)FE(2)澄清石灰水变浑浊品红不褪色(3