2024-2025学年新教材高中化学专题4硫与环境保护第1单元第2课时硫酸的工业制备浓硫酸的性质课时分层作业含解析苏教版必修第一册

PAGE4-硫酸的工业制备浓硫酸的性质(建议用时：25分钟)[合格过关练]1．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SO2 B．SO3、O2C．SO2、O2 D．SO2、SO3C[A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SO2和O2。]2．在如下图所示的试验中，试验起先一段时间后，对视察到的现象叙述错误的是()A．苹果块会干瘪B．胆矾晶体表面“有白斑”C．小试管内有晶体析出D．pH试纸变红D[浓硫酸具有较强的吸水性、脱水性和强氧化性，因此将苹果块、胆矾晶体和饱和硝酸钾溶液在题中图示装置中放置一段时间后，浓硫酸会汲取它们中的水分，使苹果块萎缩，胆矾晶体变为白色的无水硫酸铜，饱和硝酸钾溶液中析出晶体。D项pH试纸在浓硫酸中先变红后变黑，因浓硫酸具有极强的氧化性和脱水性，能使pH试纸炭化变黑。]3．下列气体既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是()A．Cl2 B．COC．SO2 D．NH3B[浓硫酸具有吸水性，常用作气体的干燥剂，但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)；碱石灰(氧化钙和氢氧化钠的混合物)是一种常用的碱性干燥剂，不能干燥酸性气体(如二氧化碳、二氧化硫、氯气等)。]4．浓硫酸和2mol·L－1的稀硫酸，在试验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线改变的缘由是()A．a升华、b冷凝 B．a挥发、b吸水C．a蒸发、b潮解 D．a冷凝、b吸水B[本题考查学生对浓、稀硫酸在吸水与其中水分挥发的差异。在两种溶液中都存在吸水和水分挥发两个过程，只不过在浓硫酸中以汲取水分为主，溶液质量增加；而2mol·L－1稀硫酸中以水分挥发为主，质量减小。]5．用如图所示试验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列试验不合理的是()A．上下移动①中铜丝可限制SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液汲取多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，视察颜色D[上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分别，从而可以限制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液褪色，B项正确；SO2有毒，要用NaOH溶液汲取处理，C项正确；反应液中H2SO4的浓度较高，不能向①中加水，应将①中溶液沿器壁渐渐加入水中，D项错误。]6．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、汲取塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采纳98.3%的浓硫酸汲取三氧化硫。甲乙丙丁请回答下列问题：(1)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式。(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的、。(3)从乙装置中出来的气体有。(4)丙装置的作用为，丁中的现象为。(5)本试验设计还存在的较明显缺陷是。[解析]乙装置相当于接触室，将SO2催化氧化为SO3，由于该反应是一个可逆反应，故从乙装置中出来的气体中含有SO2、O2、SO3；丙装置相当于汲取塔，用浓硫酸汲取SO3；丁装置是用水汲取SO3，SO3溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾；本试验中缺少尾气汲取装置。[答案](1)4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2(2)接触室汲取塔(3)SO2、O2、SO3(4)汲取SO3有酸雾产生(5)缺少尾气汲取装置[素养培优练]7．某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质试验(夹持装置已省略)下列说法错误的是()A．反应后，试管Ⅰ中出现白色固体，将其放入水中，溶液显蓝色B．试管Ⅱ中品红溶液渐渐褪色，对其加热溶液又复原红色C．试管Ⅳ中高锰酸钾褪色，体现了SO2的漂白性D．试管Ⅴ可以改为装有碱石灰的干燥管C[铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜，二氧化硫和水，无水硫酸铜是白色的固体，加入水中，溶液呈蓝色，A正确；SO2使品红褪色因为SO2溶于水生成的亚硫酸与有色物质干脆结合，形成不稳定的无色化合物，加热后这种不稳定的无色物质分解，而复原原来的红色，B正确；酸性高锰酸钾具有强氧化性，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于其具有还原性，C错误；氢氧化钠的作用是汲取多余的二氧化硫，可以改为装有碱石灰的干燥管，D正确。]8．[素养题]将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯，滴入几滴水，搅拌匀称，然后加入适量的浓硫酸。可视察到固体变黑，片刻后，黑色物质急剧膨胀，同时产生大量刺激性气味的气体，放出大量的热。(如下图所示)(1)固体变黑体现了浓硫酸的性(填“吸水”、“脱水”或“强氧化”)。(2)确定刺激性气味气体的成分。①将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热，颜色复原。说明该气体中肯定含有。②将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，(填“能”或“不能”)证明气体中含有二氧化碳，其理由是。③刺激性气味气体产生的缘由可用如下化学方程式表示，完成化学方程式：C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))。[解析](1)装置中使蔗糖变黑，是利用浓硫酸的脱水性把蔗糖中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1脱去，形成水。(2)①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，加热，颜色复原，说明该气体中肯定含有二氧化硫。②二氧化硫和二氧化碳通入澄清石灰水都会生成沉淀，溶液变浑浊，澄清石灰水变浑浊不能证明气体中含有二氧化碳。③脱水过程中反应放热，