1、第2课时硫酸的制备和性质题组一硫酸的制备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仅SO2 BSO3、O2CSO2、O2 DSO2、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。2在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是()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SO2CSO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3DSO3用98.3%的浓H2SO4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
2、硫铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，并不是大块硫铁矿不能燃烧；从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2等；SO2转化为SO3为可逆反应，正、逆反应同时进行，故SO2不可能全部转化为SO3；SO3转化为H2SO4，若直接用水吸收，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，则不会出现酸雾，吸收SO3更充分。3我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中煅烧黄铁矿：4FeS211O22Fe2O38SO2。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()A33% B6
3、6% C78% D88%答案B解析根据4FeS211O22Fe2O38SO2m 480 320 160 x 1 g0.78 g，解得：x0.66 g。题组二硫酸的性质4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浓硫酸具有脱水性B浓硫酸具有吸水性C浓盐酸具有挥发性D气态溶质的溶解度随温度的升高而降低答案A解析浓硫酸加入浓盐酸中，浓硫酸吸收水分并放出大量的热，使溶液的温度升高，加快了HCl的挥发。5下列气体既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是()ACl2 BCOCSO2 DNH3答案B解析浓硫酸具有吸水性，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
4、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)。6下列有关H2SO4的叙述正确的是()A浓H2SO4与铜片共热的反应中，浓H2SO4既表现出强氧化性，又表现出酸性B浓H2SO4与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2C常温下，铁或铝不与浓H2SO4反应，所以可用铁或铝制的容器贮存浓H2SO4D浓H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓H2SO4与FeS反应制取H2S气体答案A解析浓H2SO4与Cu片共热，反应的化学方程式为2H2SO4(浓
5、)CuCuSO4SO22H2O，由反应式可知，若2 mol H2SO4参加反应，其中1 mol H2SO4作氧化剂，使Cu氧化，本身被还原为SO2，另外1 mol H2SO4起酸的作用，故A项正确；在浓硫酸中存在的是H2SO4分子，其分子中6价的硫易得到电子，它把金属氧化的同时本身被还原为硫的低价化合物SO2，即使是遇到活泼金属如Zn、Fe等也是如此，故B项错误；常温下铁或铝不是不与浓H2SO4反应，而是发生钝化，故C项错误；浓H2SO4有强氧化性，H2S有强还原性，前者能把后者氧化，得不到H2S气体，故D项错误。7浓H2SO4在实现下列物质的转化过程中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是()C
6、uCuSO4CCO2FeOFe2(SO4)3Fe2O3Fe2(SO4)3A BC D答案A解析正确，浓硫酸表现出强氧化性，将Cu氧化为Cu2，自身还原为SO2，同时生成了盐(CuSO4)，体现了浓硫酸的酸性；只体现了浓硫酸的强氧化性；既体现了浓硫酸的强氧化性，将2价Fe氧化为3价Fe，同时又生成了盐Fe2(SO4)3，体现了浓硫酸的酸性；只体现了浓硫酸的酸性。8实验室常用下图装置进行铜与浓硫酸反应的实验。下列有关实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答案A解析浓硫酸与铜反应
7、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；生成的二氧化硫有漂白性使品红溶液褪色；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)吸收。9在下图的实验装置中，实验开始一段时间后，对看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 DpH试纸变红答案D解析A、B、C项中浓硫酸显示吸水性，D项中浓H2SO4显示脱水性，使pH试纸变黑。题组三浓硫酸与稀硫酸的比较10区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是()A常温下与铜片反应B与石蕊溶液反应C用玻璃棒各蘸少许溶液涂在纸上D加入锌片看是否有气体生
8、成答案C解析常温下浓硫酸和稀硫酸都不能与Cu反应；锌与浓硫酸反应产生SO2，与稀硫酸反应产生H2，可以区别，但不是最简单的方法；C项利用浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区分两种溶液，较简单。11下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是()A常温时都能与铁发生反应，放出气体B加热时都能与铜发生反应C都能作为气体干燥剂D硫元素的化合价都是6价答案D解析常温时浓硫酸使铁钝化；铜与稀硫酸常温和加热时都不反应；浓硫酸有吸水性可以作干燥剂，稀硫酸不能作干燥剂。125 mL物质的量浓度为18 molL1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
9、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，其浓度也逐渐下降，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 L18 molL10.09 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。13实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO
10、4溶液。铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的化学方程式为_。利用铜和浓H2SO4在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为_。以上两种方法哪种好？_，原因是_。答案2CuO22CuO、CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2OCu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O第一种方法好制得相同质量的产品，第一种方法消耗的硫酸少；第二种方法生成SO2，会造成大气污染；第一种方法节约能源解析在稀硫酸存在的条件下，Cu与O2反应后的生成物迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4；第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应，浓H2SO4会被还原为SO2，其利用率降低且生成的气体有毒。14在化学课上，围绕浓
11、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 B吸水性C脱水性 D强氧化性答案(1)C(2)SO2C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(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
12、。(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C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。(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。15实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。(1)判断铜与浓硫酸反应有二氧化硫生成所依据的现象是_。(2)甲装置中发生的主要反应的化学方程式是_。(3)装置乙中试管口放有一团浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液的棉花，请写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。(4)该反应中若有3.2 g铜参加反应，则被还原硫酸的物质
13、的量为_。(5)含有0.2 mol硫酸的浓硫酸，在加热时能否溶解6.4 g铜，结论和理由是_。答案(1)乙中品红溶液褪色(2)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(3)2OHSO2=SOH2O(4)0.05 mol(5)溶解铜的质量小于6.4 g，随反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变为稀硫酸不再与铜反应解析由Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O可知，被还原硫酸的物质的量3.2 g64 gmol10.05 mol,0.2 mol 硫酸完全反应时需铜的质量0.2 mol264 gmol16.4 g，反应中实际溶解铜的质量小于6.4 g，因为随着铜与浓硫酸反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变为稀硫酸不再与铜反应，0.2 mol硫酸不能完全反应。