硫酸的制备和性质

硫酸的制备和性质(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(本题包括7个小题，每小题7分，共49分)1．“愚人金”的矿物学名叫硫铁矿，化学成分FeS 2，颜色为淡金黄色，骤然一看颇似黄金．它是我国工业上制备硫酸的重要原料之一．在硫酸的工业制法中，下列生产操作及对采取此操作的主要原因的叙述都正确的是 ( )A ．硫铁矿燃烧前需要粉碎，可提高SO 2的产量B ．沸腾炉出来的炉气可直接进入接触室C ．SO 2氧化为SO 3时，使用催化剂可以提高硫酸的产率D ．SO 3用98.3%的浓H 2SO 4吸收，目的是防止形成酸雾，以使SO 3吸收完全2．(2010·湖南师大附中期末)下列气体中既不能用浓硫酸干燥，又不能用固体NaOH 干燥的是 ( )A ．Cl 2B ．O 2C ．SO 2D ．H 2S3．在如图实验装置中，从实验开始过一段时间，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D ．pH 试纸变红4．[双选题]下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是 ( )A ．2NaCl(固)＋H 2SO 4=====△Na 2SO 4＋2HCl ↑B ．C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2OC ．Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2OD ．2FeO ＋4H 2SO 4(浓)===Fe 2(SO 4)3＋SO 2↑＋4H 2O5．足量的锌与浓硫酸反应的产物不可能是( ) A ．ZnSO 4B ．SO 3C ．SO 2D ．H 26.2 mol·L －1的稀硫酸和浓硫酸在实验室中敞口放置，它们的质量和放置天数的关系如图．分析a 、b 曲线变化的原因是 ( )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7．向50 mL 18 mol·L－1硫酸中加入足量的铜片并加热．充分反应后，被还原的硫酸的物质的量() A．小于0.45 molB．等于0.45 molC．在0.45 mol和0.90 mol之间D．大于0.90 mol二、非选择题(本题包括4小题，共51分)8．(12分)实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀H2SO4共热发生反应，但工业上却是将废铜倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液．铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为：___________________________________________ ________________________________________________________________________.利用铜与浓H2SO4在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为________________________________________________________________________．以上两种方法前者好还是后者好？________(填“前者”或“后者”)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.9．(11分)(2010·海门高一期末)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与浓硫酸反应”实验(1)试管A中反应的化学方程式是______________________．(2)试管B用来探究SO2的漂白性，则应装的试剂是____________________________________________________________________________________________________.(3)试管C中的实验现象为溴水褪色，则可证明SO2具有________性．(4)实验中采用可抽动的铜丝，与直接放铜片相比优点是________________________________________________________________________.(5)该装置存在明显的缺陷，应如何改进______________________________________________________________________________________________________________.10．(13分)某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计如下几种实验方案：(2)其中一个稍作改进就能成为可行的是________，改进方法是________________________________________________________________________．(3)完全错误的是________，因为_____________________________________________．(4)请给出另外两种鉴别方法：11.(15分)3验装置．(1)根据上述设计，说明该实验的目的________________________；写出工业制H2SO4中在沸腾炉内发生反应的化学方程式____________________________．(2)装置甲在本实验中的作用之一是__________________________________________．(3)反应中要求乙反应器内氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，控制这一比例的实验现象是________；实验时发现，丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直都没有任何现象．据此得出的下列结论中正确的是________．A．浓硫酸不能吸收产生的气体B．水与三氧化硫的反应是放热反应C．浓硫酸吸收的效果比水好D．水的吸收效果比浓硫酸好(4)上述实验装置有合理的，也有不合理的．请就某一方面说说你对该实验装置的评价：________________________________________________________________________.详解答案：1．选D A项粉碎的目的是为了充分燃烧，提高反应速率；B项沸腾炉出来的炉气需净化；C 项使用催化剂只提高反应速率．D 项正确，用水吸收易形成酸雾，吸收效率低，既浪费原料，又造成污染．2．选D Cl 2可用浓硫酸干燥，O 2既可用浓硫酸又可用固体NaOH 干燥，SO 2可用浓硫酸干燥，H 2S 会被浓硫酸氧化，又可与NaOH 发生反应．3．选D 浓硫酸具有吸水性，能吸收水分，使苹果块干瘪，胆矾晶体变为白色CuSO 4，硝酸钾析出；浓硫酸具有脱水性，能使pH 试纸变黑．4．选CD A 项表现的是浓硫酸的高沸点性；B 项表现了浓硫酸的强氧化性；C 、D 项表现了浓硫酸的强氧化性和酸性．5．选B 足量的锌与浓硫酸反应分两个阶段，开始时，浓硫酸表现其氧化性，反应生成ZnSO 4、SO 2和H 2O ；随着反应的进行，硫酸被不断消耗，生成的水稀释硫酸，使硫酸的浓度下降成为稀硫酸，不具有强氧化性，但Zn 是一种活泼金属，能与稀硫酸反应而生成ZnSO 4和H 2.6．选B 浓硫酸具有吸水性，敞口放置会吸收空气中的水蒸气而使质量增加．稀硫酸敞口放置会因为水的挥发而使质量减少．7．选A 根据化学方程式Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2＋2H 2O ，若有2 mol 硫酸参加反应，就有1 mol 硫酸被还原：2H 2SO 4～SO 2～H 2SO 4.对50 mL 18 mol·L －1的硫酸来说应该有0.45 mol 硫酸被还原．随反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，当浓硫酸变成稀硫酸时，不再与Cu 反应，因此被还原的硫酸的物质的量小于0.45 mol.8．解析：第一种方法是在稀硫酸存在的条件下，Cu 与O 2反应后的生成物CuO 迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO 4；第二种方法是在加热条件下铜与浓H 2SO 4反应，H 2SO 4会被还原为SO 2，其利用率低且生成的气体有毒．答案：2Cu ＋O 2=====△2CuO ，CuO ＋H 2SO 4(稀)===CuSO 4＋H 2OCu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O前者 ①制得相同质量的产品，第一种方法消耗硫酸少；②第二种方法生成的SO 2会造成大气污染；③第一种方法节省能源9．解析：品红常用来验证SO 2气体的漂白性，SO 2气体具有还原性，能使溴水褪色；采用抽动的铜丝可随时控制反应的发生与停止，SO 2气体能污染环境，故应在装置后增加尾气吸收装置．答案：(1)Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2＋2H 2O(2)品红 (3)还原 (4)可控制反应的发生与停止(5)增加尾气吸收装置10．解析：利用已学知识，进行实验方案的分析和初步评价，学会发散思维．答案：(1)甲丙戊 (2)乙 加热 (3)丁 硫酸是高沸点酸，难挥发(4)下列任意两种(或其他可行方案)均可：11．解析：(1)该实验的目的是比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果，沸腾炉内发生反应的化学方程式为4FeS 2＋11O 2=====高温2Fe 2O 3＋8SO 2.(2)装置甲的作用：①净化二氧化硫和氧气，吸收水分，②使二氧化硫和氧气充分混合，③通过观察气泡，调节气体的流速．(3)甲装置中，通入氧气的导管口产生气泡的速率大约是通入二氧化硫导管口的2倍．(4)缺少尾气吸收装置．答案：(1)比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果 4FeS 2＋11O 2=====高温2Fe 2O 3＋8SO 2(2)净化二氧化硫和氧气，吸收水分(3)甲装置中，通入氧气的导管口产生气泡的速率大约是通入SO 2气体导管口产生气泡速率的2倍 BC(4)缺少尾气吸收装置等(合理答案均可)。