2024-2025学年高中化学专题4硫氮和可持续发展第1单元第2课时硫酸的制备和性质练习含解析苏教版必修1

PAGE6-硫酸的制备和性质一、选择题1．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的氧化性，使其与O2反应而转化为SO3，再与水反应D．利用了SO2的还原性，使其与O2反应而转化为SO3，再与水反应解析：利用SO2生产硫酸发生的反应为2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do8(加热))2SO3(被氧气氧化，体现还原性)，SO3＋H2O=H2SO4。答案：D2．在硫酸的工业制法中，下列说法正确的是()A．硫铁矿燃烧前需粉碎，因为大块的硫铁矿不燃烧B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的SO2会与杂质反应C．SO2氧化为SO3时需运用V2O5作催化剂，这样不需加热D．用98.3%的浓硫酸汲取SO3，目的是防止形成酸雾，以便使SO3汲取完全解析：A错：硫铁矿燃烧前须要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中充分燃烧，会造成资源的奢侈，粉碎后与O2的接触面积增大，有利于其充分燃烧。B错：从沸腾炉出来的炉气需净化，因为其中带有的杂质气体会让接触室里面的催化剂中毒，催化剂中毒会影响反应的进行。C错：在肯定的温度下催化剂的活性才能达到最大，该反应须要加热。D对：生成的SO3与水反应生成H2SO4，若干脆用水汲取会形成酸雾，因此在生产实践中往往用98.3%的浓硫酸汲取SO3，这样可以防止形成酸雾，使SO3汲取完全。答案：D3．把浓硫酸滴入浓盐酸中，会有氯化氢气体逸出，对此现象的合理说明是()A．氯化氢难溶于水B．浓硫酸有脱水性C．浓硫酸是一种高沸点的酸D．浓硫酸溶于水放出大量的热，降低了氯化氢的溶解度解析：依据盐酸性质可知，氯化氢极易溶与水，所以A是错误的；在这个过程中没有从有机物中脱去氢氧原子形成水的过程，与浓硫酸的脱水性无关；浓硫酸溶于水，放出大量的热，使HCl的溶解实力降低，这是有氯化氢气体形成的缘由。答案：D4．在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是()A．硫在空气中燃烧B．铜片与浓硫酸共热C．红热的木炭与浓硫酸反应D．亚硫酸钠与稀硫酸反应解析：A中含硫物质被氧化反应后硫元素的化合价上升；B、C选项浓硫酸中的硫元素化合价降低；D项中硫元素的化合价不变。答案：A5．某化学课外小组利用废铜制取硫酸铜，设计了如下制取方案，其中从理论、操作、经济和环保等方面考虑，你认为最合理的是()A．Cueq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do8(△))CuSO4B．Cueq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do8(△))CuSO4C．Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do8(△))CuOeq\o(→,\s\up7(稀硫酸))CuSO4D．Cueq\o(→,\s\up7(AgNO3溶液))Cu(NO3)2eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(稀硫酸))CuSO4解析：A项Cu与稀H2SO4不反应；B项产生SO2污染物；D项用珍贵的AgNO3制CuSO4，且反应步骤多，从经济的角度考虑也不适合，故最佳方案是C。答案：C6．在如图所示的试验装置中，试验起先一段时间后，对视察到的现象叙述不正确的是()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试纸变红解析：浓硫酸具有吸水性，会汲取试管内的水蒸气，造成水分削减。苹果块、胆矾晶体、饱和硝酸钾溶液均会失水，导致苹果块变干瘪、胆矾晶体表面有“白斑”、小试管内有晶体析出。浓硫酸具有脱水性，会使pH试纸炭化变黑。答案：D7．下列反应中硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是()A．氧化铜与硫酸反应 B．氢氧化镁与硫酸反应C．木炭粉与浓硫酸反应 D．铜与浓硫酸反应解析：A错，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，体现了H2SO4的酸性。B错，Mg(OH)2＋H2SO4=MgSO4＋2H2O，体现了H2SO4的酸性。C错，C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，体现了H2SO4的强氧化性。D对，Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，体现了浓H2SO4的强氧化性和酸性。答案：D8．足量的浓硫酸与mg铜完全反应，得到标准状况下nLSO2，则被还原的H2SO4是()A.eq\f(m,64)mol B.eq\f(64m,22.4)molC.eq\f(64n,22.4)g D.eq\f(196n,22.4)g解析：铜与浓硫酸反应的化学方程式与被还原的H2SO4的关系为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O～H2SO4(被还原)。可见，被还原的H2SO4的物质的量n(H2SO4)＝n(Cu)＝eq\f(mg,64g·mol－1)＝eq\f(m,64)mol；n(H2SO4)＝n(SO2)＝eq\f(nL,22.4L·mol－1)＝eq\f(n,22.4)mol。被还原的H2SO4的质量m(H2SO4)＝eq\f(m,64)mol×98g·mol－1＝eq\f(98m,64)g；m(H2SO4)＝eq\f(n,22.4)mol×98g·mol－1＝eq\f(98n,22.4)g。答案：A9．有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下试验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此试验下列叙述正确的是()A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中肯定会有BaSO4C．加硝酸后的不溶沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D．此试验不能确定Na2SO3是否部分被氧化解析：本题考查了SOeq\o\al(2－,3)的还原性，易被氧化的性质。第一步加入Ba(NO3)2溶液，不论是SOeq\o\al(2－,3)还是SOeq\o\al(2－,4)都会产生白色沉淀。再加入足量硝酸，即使原溶液中只有SOeq\o\al(2－,3)，生成的BaSO3沉淀也会被硝酸氧化为BaSO4沉淀，所以加入硝酸后的不溶沉淀肯定是BaSO4。此试验并不能确定Na2SO3是否部分被氧化。答案：D10．将肯定量的锌与100mL18.5mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A16.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液中的c(H＋)＝1mol/L，则下列叙述错误的是()A．气体A为SO2和H2的混合物B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1C．反应过程中共消耗了锌95.5gD．反应过程中共转移了电子1.5mol解析：选项A，浓H2SO4与Zn反应，起先时产生SO2，浓H2SO4变为稀H2SO4时产生H2；选项B，Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，依据题意，反应后剩余的H＋的物质的量为1mol，则剩余的H2SO4的物质的量为0.5mol，消耗的H2SO4是1.85mol－0.5mol＝1.35mol，生成的气体是0.75mol。则有：n(H2)＋n(SO2)＝0.75mol；n(H2)＋2n(SO2)＝n(H2SO4)＝1.35mol，解得n(SO2)＝0.6mol，n(H2)＝0.15mol；选项C，m(Zn)＝0.75mol×65g/mol＝48.75g；选项D，转移的电子为0.75mol×2＝1.5mol。答案：C二、非选择题11.有两个试验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如图所示的装置进行试验。通入SO2气体，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。请回答下列问题：(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是_______________________________________________________。(2)请设计一种试验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。______________________________________________________________________________________________________________________。(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：上述方案是否合理？________。请简要说明两点理由：①______________________________________________________________；②______________________________________________________________。解析：本题考查有关SO2的性质及SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)的检验等有关学问。检验Na2SO3可利用强酸制弱酸的反应原理，再将生成的SO2通入品红溶液，若褪色则有SO2生成，原固体中含有Na2SO3。而检验Na2SO4时，需解除Na2SO3的干扰，因为Na2SO3易被氧化成Na2SO4。中学阶段常见的能将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)的有HNO3、O2、Cl2、Br2、I2、KMnO4等。Na2O2氧化性很强，也能将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)。答案：(1)2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2(2)取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体(3)不合理①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡②假如反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子12．肯定量的浓硫酸与足量Zn充分反应，有SO2和H2生成。某校化学探讨性学习小组对此进行了探讨。该小组按图所示组装好试验装置，微热试管A，视察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量削减，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消逝，反应一段时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。(1)A中需用浓硫酸，用两种简洁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试验现象为_________________________________________________________________________________________；反应较长时间后气泡量又会明显增加的缘由是_______________________________________________________________________________________。(4)D中浑浊消逝的离子反应方程式为_______________________________________________________________________________________________。解析：(1)可依据浓硫酸的特性选择简洁易行的试验方法进行确定，如利用其脱水性及稀释时放热等。(2)C是用来检验SO2气体的，故应选择甲，且应长管进短管出；则B处须要接一个防倒吸的装置，故应选择乙。(3)浓硫酸的强氧化性表现在SOeq\o\al(2－,4)被还原成SO2。反应起先，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