专题4 第一单元 含硫化合物的性质 第2课时 硫酸的工业制备和性质
文档属性
| 名称 | 专题4 第一单元 含硫化合物的性质 第2课时 硫酸的工业制备和性质 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 790.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-08-19 11:59:17 | ||
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文档简介
第2课时 硫酸的工业制备和性质
[核心素养发展目标]
1.了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。
2.从微观结构区分浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同，认识从量变到质变的变化。
3.认识科学探究的意义，树立科学应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观；培养学生的科学精神和社会责任。
一、硫酸的工业制备
1．工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：
根据上图回答下列问题：
(1)填写下列各进口或出口物质的名称：
A硫铁矿(或硫黄)；B炉渣；C二氧化硫、氧气；D尾气(SO2、O2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
三原料
硫黄或硫铁矿
空气
98.3%的浓H2SO4
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应(均放热)
S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O22SO3
SO3＋H2O===H2SO4
2.化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定，降低运输成本。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。
(1)接触法制硫酸时，把硫铁矿投入沸腾炉前粉碎，是为了使其与O2充分接触，使反应加快
( )
(2)为了防止催化剂中毒，从沸腾炉中出来的气体进入接触室前需先净化( )
(3)为了使SO3被浓H2SO4充分吸收，吸收塔中浓H2SO4采用从上向下喷( )
(4)接触室中安装热交换器，可以使反应过程中放出的热量得到充分利用( )
(5)吸收塔内若用水吸收SO3，会形成大量酸雾，降低吸收效率( )
(6)2SO2＋O22SO3，反应中体现了SO2的还原性( )
(7)SO3＋H2O===H2SO4属于氧化还原反应( )
(8)由于硫黄含杂质少，使用硫黄作原料可使设备更简单，所以工业制硫酸应以硫黄为原料，放弃使用硫铁矿( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)×
工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。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用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
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)本实验设计还存在的较明显缺陷是_____________________________________________。
答案 (1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)接触室 吸收塔 (3)SO2、O2、SO3 (4)吸收SO3 有酸雾产生 (5)缺少尾气吸收装置
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；丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收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；本实验中缺少尾气吸收装置。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
二、浓硫酸的性质
1．浓硫酸的物理性质
(1)纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。
(2)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度为1.84
g·cm－3，比水大，且浓度越大密度越大。沸点高，难挥发，常温下比较稳定。
(3)硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
2．浓硫酸的特性
(1)吸水性
观察思考
描述现象
蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末
结论
浓硫酸具有吸水性
(2)脱水性
观察思考
描述现象
蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体
结论
浓硫酸具有脱水性、强氧化性
(3)强氧化性
①实验探究：浓硫酸与铜的反应
实验现象
a试管中铜丝表面有气泡产生；
b试管中的溶液逐渐变为无色；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色
实验结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②与铁、铝的反应
常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。
③与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式：
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
3．稀硫酸具有酸的通性
4．浓硫酸的用途
(1)
(2)硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。同种重要的硫酸盐有硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁等。
(1)浓硫酸可以作干燥剂，用来干燥所有气体( )
(2)浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变白，体现了吸水性，发生了物理变化( )
(3)可以用硫酸清洗锅炉中的水垢( )
(4)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO( )
(5)用BaCl2溶液鉴别SO和SO( )
(6)将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性( )
(7)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√
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________________________________________。
浓硫酸表现的性质是____________________________________________________________。
(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，则被还原的硫酸的物质的量为__________，起酸的作用的硫酸的物质的量为________。
(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)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 强氧化性、酸性
(3)2OH－＋SO2===SO＋H2O
(4)0.05
mol 0.05
mol
(5)溶解铜的质量小于6.4
g，因为随反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变为稀硫酸就不再与铜反应了
解析 (4)由Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，被还原的硫酸的物质的量＝＝0.05
mol。(5)0.2
mol
硫酸完全反应时需铜的质量＝×64
g·mol－1＝6.4
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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的强氧化性
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。
1.在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是( )
A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式
B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，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，可直接排入大气
D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
答案 C
解析 三氧化硫的吸收通常使用98.3%的浓硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾，吸收效率低，不利于三氧化硫的吸收；气体的吸收常采用逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好；从吸收塔上部导出的气体是没有起反应的O2和少量二氧化硫，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循环使用。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
2．下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．常温下，不可以用铁、铝质容器盛装浓硫酸
答案 B
解析 浓硫酸具有脱水性，使蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，A错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色粉末，B正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，C错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的性质
3．向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾，下列关于原因的分析正确的是( )
①浓硫酸具有脱水性 ②浓硫酸具有吸水性 ③浓硫酸具有强氧化性 ④盐酸具有挥发性 ⑤盐酸具有还原性 ⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低
A．①③⑥
B．②④⑥ C．③⑤⑥
D．②③④⑤
答案 B
解析 向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生，说明加入的浓硫酸吸水放热，导致溶液温度升高，加快了HCl的挥发，因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性，盐酸具有挥发性，且气态物质的溶解度与温度有关，该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的吸水性
4．浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是( )
A．蓝色硫酸铜晶体
B．木材炭化 C．红热木炭
D．氧化铝
答案 C
解析 浓硫酸具有吸水性，能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末；浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性；浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸只表现强氧化性；浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓H2SO4的强氧化性
5．(2019·兰州市第二片区联考)关于浓硫酸与铜反应的叙述正确的是( )
A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性
B．该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2
C．在反应中，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性
D．每1
mol
铜参加反应就有2
mol浓硫酸被还原，同时生成2
mol
SO2
答案 C
解析 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，在反应中，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性，A错误；反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶1，B错误；每1
mol铜参加反应就有1
mol浓硫酸被还原，同时生成1
mol
SO2，D错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与铜反应
A组 基础对点练
题组一 硫酸的工业制备
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
B．SO3、O2
C．SO2、O2
D．SO2、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。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
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SO2
C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3
D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收更充分
答案 D
解析 将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。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
题组二 硫酸的性质
3．下列可用浓硫酸干燥的气体有( )
①H2 ②SO2 ③H2S ④Cl2 ⑤NH3 ⑥HCl ⑦CO2 ⑧HBr ⑨CO
A．①②④⑥⑧⑨
B．①②④⑥⑦⑨
C．①②④⑥⑦⑧
D．全部
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(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的酸性、吸水性、强氧化性
4．下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是( )
A．浓硫酸可作氯气的干燥剂
B．浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑
C．浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末
D．浓硫酸与铜反应制取二氧化硫
答案 B
解析 浓硫酸和氯气不反应，浓硫酸作氯气的干燥剂，体现了吸水性，A项错误；浓硫酸将蔗糖中的H、O元素以2∶1的比例脱去而体现脱水性，B项正确；浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现了吸水性，C项错误；浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性和酸性，D项错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的脱水性
5．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( )
①Cu―→CuSO4 ②C―→CO2 ③FeO―→Fe2(SO4)3 ④Fe2O3―→Fe2(SO4)3
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
答案 A
解析 ①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；②只体现了浓硫酸的强氧化性；③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；④只体现了浓硫酸的酸性。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的强氧化性和酸性
6．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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓H2SO4与Cu反应
7．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
D．pH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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的吸水性和脱水性
8．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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸和稀硫酸的性质比较
9．硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的槽罐车，某新工人违反规定，边吸烟边用水冲洗该车，结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是( )
A．浓硫酸遇明火爆炸
B．铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
C．浓硫酸遇水发热爆炸
D．稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
答案 D
解析 浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸，稀硫酸与铁反应产生氢气，氢气接触空气遇明火爆炸。
10．某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。
回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是____________________，其作用是______________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是______________，B中应盛放的液体是__________________(填字母)。
A．水
B．酸性KMnO4溶液
C．浓溴水
D．饱和NaHSO3溶液
(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18
mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_______________________________
_____________________________________________________________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是____________(填字母)。
A．铁粉
B．BaCl2溶液
C．银粉
D．NaHCO3溶液
答案 (1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)氢氧化钠溶液(其他合理答案均可) 吸收多余的SO2，防止污染空气
(3)试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升 D
(4)①反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应 ②AD
解析 (1)装置A为铜与浓硫酸的反应装置，二者反应生成CuSO4、SO2和H2O。(2)因SO2为大气污染物，需要进行尾气处理，常用氢氧化钠溶液吸收SO2。(3)根据题目中“装置B的作用是贮存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都与SO2反应。(4)铜可与浓硫酸反应，但不与稀硫酸反应。随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐减小，浓硫酸变为稀硫酸时，反应停止，因此铜会剩余。因铜与浓硫酸反应的生成物中存在CuSO4，要证明反应后的圆底烧瓶中有余酸存在，只需证明有H＋存在。所以，选择的是能与H＋反应且有明显现象的铁粉和NaHCO3溶液。
B组 综合强化练
1～4题是单项选择题，5～6题是不定项选择题
1．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H2
C．常温下，铁或铝不与浓H2SO4反应，所以可用铁或铝质容器贮存浓H2SO4
D．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)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O，由反应方程式可知，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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的强氧化性
2.用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是( )
A．若②为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强
B．若②为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性
C．若②为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化
D．若②为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性
答案 D
解析 选项A，在浓盐酸中加入浓硫酸时，浓硫酸溶解放出大量的热，使氯化氢气体逸出，这一现象与浓硫酸的酸性无关；选项B，铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行，无加热条件反应不能发生；选项C，硫酸铜晶体遇浓硫酸，晶体由蓝色变为白色，是因为浓硫酸具有吸水性，硫酸铜晶体失去结晶水发生的是化学变化；选项D，蔗糖由白色变黑色，说明浓硫酸具有脱水性，产生刺激性气体二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的性质
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：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。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( )
A．33%
B．66%
C．78%
D．88%
答案 B
解析 根据 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 Δm
480
320
160
x
1
g－0.78
g
＝，
解得：x＝0.66
g。
考点 工业制硫酸
题点 工业制硫酸
4．在表中，欲用一种试剂Z来检验盐溶液中的离子X，在同时有离子Y存在时，此检验仍可以判别的是( )
试剂Z
离子X
离子Y
A
NaOH
Mg2＋
Ba2＋
B
AgNO3
Cl－
SO
C
H2SO4
Ba2＋
Ca2＋
D
BaCl2
SO
CO
答案 A
解析 A项，Mg2＋与OH－反应生成白色沉淀，Ba2＋与OH－不反应，能检验Mg2＋的存在；B项，Cl－和SO与AgNO3反应均生成白色沉淀，不能检验Cl－的存在，应先加过量Ba(NO3)2除去SO才能检验Cl－；C项，Ba2＋与SO反应生成BaSO4白色沉淀，Ca2＋与SO反应生成CaSO4白色微溶物，不可检验Ba2＋的存在；D项，两种阴离子与BaCl2反应均生成白色沉淀，不能检验SO的存在，应先加盐酸，后加BaCl2。
考点 SO的检验
题点 SO的检验
5．5
mL物质的量浓度为18
mol·L－1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
mol的硫酸被还原
C．充分反应后有硫酸剩余
D．消耗的铜的质量一定小于2.88
g
答案 CD
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
L×18
mol·L－1＝0.09
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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与铜的反应
6．将32.5
g
Zn投入到V
mL浓硫酸中，共热，恰好完全反应，则可以确定的数据是( )
A．所得气体在标准状况下的体积
B．所得气体的质量
C．所得溶液的浓度
D．原浓硫酸的浓度
答案 A
解析 由题意可知，先发生反应①Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；随着反应的进行，浓硫酸变稀，再发生反应②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；由反应①②可知0.5
mol
Zn完全反应，生成n(SO2)＋n(H2)＝0.5
mol，标准状况下气体体积为11.2
L，A项正确；由于生成SO2的物质的量不确定，故所得气体的质量不能确定，原浓硫酸的浓度不能确定，B、D项错误；由反应①②可知生成的n(ZnSO4)＝0.5
mol，但反应后溶液的体积变化不能确定，所得溶液的浓度也不能确定，C项错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与金属的反应
7．在化学课上，围绕浓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)SO2 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (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。
(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C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的脱水性、强氧化性
8．某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确，丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该反应装置略去)。
试回答下列问题：
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为_______________________________________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是___________________________________________。
(3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是_______________________________
___________________________________________________。
(4)A中加入的试剂可能是________________________________________________________，作用是______________；B中加入的试剂可能是____________，作用是_________________；E中加入的试剂可能是_________________，作用是______________________________。
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是
C中：________________________________________________________________________，
D中：________________________________________________________________________。
如果去掉装置B，________(填“能”或“不能”)根据D中的现象判断气体X中有氢气，原因是__________________________________________________________________________。
答案 (1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，Zn与稀硫酸反应可产生H2
(3)检查装置的气密性
(4)品红溶液 检验SO2 浓硫酸 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中的水蒸气进入装置D中
(5)黑色粉末变成红色 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含有水蒸气，会干扰对H2的检验
解析 本题对Zn与浓硫酸反应的产物进行两种推测，而后设计实验进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液；验证H2可利用它的还原性，使其通过灼热的CuO，再通过无水硫酸铜检验是否有水生成来推断H2是否存在。同时应注意通入装置C中的气体必须干燥，也要防止空气中水蒸气进入装置D中，以免对H2的检验产生干扰。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与金属的反应
[核心素养发展目标]
1.了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。
2.从微观结构区分浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同，认识从量变到质变的变化。
3.认识科学探究的意义，树立科学应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观；培养学生的科学精神和社会责任。
一、硫酸的工业制备
1．工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：
根据上图回答下列问题：
(1)填写下列各进口或出口物质的名称：
A硫铁矿(或硫黄)；B炉渣；C二氧化硫、氧气；D尾气(SO2、O2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
三原料
硫黄或硫铁矿
空气
98.3%的浓H2SO4
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应(均放热)
S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O22SO3
SO3＋H2O===H2SO4
2.化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定，降低运输成本。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。
(1)接触法制硫酸时，把硫铁矿投入沸腾炉前粉碎，是为了使其与O2充分接触，使反应加快
( )
(2)为了防止催化剂中毒，从沸腾炉中出来的气体进入接触室前需先净化( )
(3)为了使SO3被浓H2SO4充分吸收，吸收塔中浓H2SO4采用从上向下喷( )
(4)接触室中安装热交换器，可以使反应过程中放出的热量得到充分利用( )
(5)吸收塔内若用水吸收SO3，会形成大量酸雾，降低吸收效率( )
(6)2SO2＋O22SO3，反应中体现了SO2的还原性( )
(7)SO3＋H2O===H2SO4属于氧化还原反应( )
(8)由于硫黄含杂质少，使用硫黄作原料可使设备更简单，所以工业制硫酸应以硫黄为原料，放弃使用硫铁矿( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)×
工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。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用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
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)本实验设计还存在的较明显缺陷是_____________________________________________。
答案 (1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)接触室 吸收塔 (3)SO2、O2、SO3 (4)吸收SO3 有酸雾产生 (5)缺少尾气吸收装置
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；丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收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；本实验中缺少尾气吸收装置。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
二、浓硫酸的性质
1．浓硫酸的物理性质
(1)纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。
(2)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度为1.84
g·cm－3，比水大，且浓度越大密度越大。沸点高，难挥发，常温下比较稳定。
(3)硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
2．浓硫酸的特性
(1)吸水性
观察思考
描述现象
蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末
结论
浓硫酸具有吸水性
(2)脱水性
观察思考
描述现象
蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体
结论
浓硫酸具有脱水性、强氧化性
(3)强氧化性
①实验探究：浓硫酸与铜的反应
实验现象
a试管中铜丝表面有气泡产生；
b试管中的溶液逐渐变为无色；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色
实验结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②与铁、铝的反应
常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。
③与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式：
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
3．稀硫酸具有酸的通性
4．浓硫酸的用途
(1)
(2)硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。同种重要的硫酸盐有硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁等。
(1)浓硫酸可以作干燥剂，用来干燥所有气体( )
(2)浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变白，体现了吸水性，发生了物理变化( )
(3)可以用硫酸清洗锅炉中的水垢( )
(4)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO( )
(5)用BaCl2溶液鉴别SO和SO( )
(6)将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性( )
(7)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√
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________________________________________。
浓硫酸表现的性质是____________________________________________________________。
(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，则被还原的硫酸的物质的量为__________，起酸的作用的硫酸的物质的量为________。
(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)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 强氧化性、酸性
(3)2OH－＋SO2===SO＋H2O
(4)0.05
mol 0.05
mol
(5)溶解铜的质量小于6.4
g，因为随反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变为稀硫酸就不再与铜反应了
解析 (4)由Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，被还原的硫酸的物质的量＝＝0.05
mol。(5)0.2
mol
硫酸完全反应时需铜的质量＝×64
g·mol－1＝6.4
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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的强氧化性
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。
1.在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是( )
A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式
B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，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，可直接排入大气
D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
答案 C
解析 三氧化硫的吸收通常使用98.3%的浓硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾，吸收效率低，不利于三氧化硫的吸收；气体的吸收常采用逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好；从吸收塔上部导出的气体是没有起反应的O2和少量二氧化硫，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循环使用。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
2．下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．常温下，不可以用铁、铝质容器盛装浓硫酸
答案 B
解析 浓硫酸具有脱水性，使蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，A错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色粉末，B正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，C错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的性质
3．向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾，下列关于原因的分析正确的是( )
①浓硫酸具有脱水性 ②浓硫酸具有吸水性 ③浓硫酸具有强氧化性 ④盐酸具有挥发性 ⑤盐酸具有还原性 ⑥气态物质的溶解度随温度的升高而降低
A．①③⑥
B．②④⑥ C．③⑤⑥
D．②③④⑤
答案 B
解析 向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生，说明加入的浓硫酸吸水放热，导致溶液温度升高，加快了HCl的挥发，因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性，盐酸具有挥发性，且气态物质的溶解度与温度有关，该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的吸水性
4．浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是( )
A．蓝色硫酸铜晶体
B．木材炭化 C．红热木炭
D．氧化铝
答案 C
解析 浓硫酸具有吸水性，能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末；浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性；浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸只表现强氧化性；浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓H2SO4的强氧化性
5．(2019·兰州市第二片区联考)关于浓硫酸与铜反应的叙述正确的是( )
A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性
B．该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2
C．在反应中，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性
D．每1
mol
铜参加反应就有2
mol浓硫酸被还原，同时生成2
mol
SO2
答案 C
解析 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，在反应中，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性，A错误；反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶1，B错误；每1
mol铜参加反应就有1
mol浓硫酸被还原，同时生成1
mol
SO2，D错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与铜反应
A组 基础对点练
题组一 硫酸的工业制备
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
B．SO3、O2
C．SO2、O2
D．SO2、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。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
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SO2
C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3
D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收更充分
答案 D
解析 将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。
考点 硫酸的工业制备
题点 硫酸的工业制备
题组二 硫酸的性质
3．下列可用浓硫酸干燥的气体有( )
①H2 ②SO2 ③H2S ④Cl2 ⑤NH3 ⑥HCl ⑦CO2 ⑧HBr ⑨CO
A．①②④⑥⑧⑨
B．①②④⑥⑦⑨
C．①②④⑥⑦⑧
D．全部
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(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的酸性、吸水性、强氧化性
4．下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是( )
A．浓硫酸可作氯气的干燥剂
B．浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑
C．浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末
D．浓硫酸与铜反应制取二氧化硫
答案 B
解析 浓硫酸和氯气不反应，浓硫酸作氯气的干燥剂，体现了吸水性，A项错误；浓硫酸将蔗糖中的H、O元素以2∶1的比例脱去而体现脱水性，B项正确；浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现了吸水性，C项错误；浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性和酸性，D项错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的脱水性
5．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( )
①Cu―→CuSO4 ②C―→CO2 ③FeO―→Fe2(SO4)3 ④Fe2O3―→Fe2(SO4)3
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
答案 A
解析 ①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；②只体现了浓硫酸的强氧化性；③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；④只体现了浓硫酸的酸性。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的强氧化性和酸性
6．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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓H2SO4与Cu反应
7．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
D．pH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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的吸水性和脱水性
8．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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸和稀硫酸的性质比较
9．硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的槽罐车，某新工人违反规定，边吸烟边用水冲洗该车，结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是( )
A．浓硫酸遇明火爆炸
B．铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
C．浓硫酸遇水发热爆炸
D．稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
答案 D
解析 浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸，稀硫酸与铁反应产生氢气，氢气接触空气遇明火爆炸。
10．某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。
回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是____________________，其作用是______________________。
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是______________，B中应盛放的液体是__________________(填字母)。
A．水
B．酸性KMnO4溶液
C．浓溴水
D．饱和NaHSO3溶液
(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18
mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_______________________________
_____________________________________________________________________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是____________(填字母)。
A．铁粉
B．BaCl2溶液
C．银粉
D．NaHCO3溶液
答案 (1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)氢氧化钠溶液(其他合理答案均可) 吸收多余的SO2，防止污染空气
(3)试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升 D
(4)①反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应 ②AD
解析 (1)装置A为铜与浓硫酸的反应装置，二者反应生成CuSO4、SO2和H2O。(2)因SO2为大气污染物，需要进行尾气处理，常用氢氧化钠溶液吸收SO2。(3)根据题目中“装置B的作用是贮存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都与SO2反应。(4)铜可与浓硫酸反应，但不与稀硫酸反应。随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐减小，浓硫酸变为稀硫酸时，反应停止，因此铜会剩余。因铜与浓硫酸反应的生成物中存在CuSO4，要证明反应后的圆底烧瓶中有余酸存在，只需证明有H＋存在。所以，选择的是能与H＋反应且有明显现象的铁粉和NaHCO3溶液。
B组 综合强化练
1～4题是单项选择题，5～6题是不定项选择题
1．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H2
C．常温下，铁或铝不与浓H2SO4反应，所以可用铁或铝质容器贮存浓H2SO4
D．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)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O，由反应方程式可知，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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的强氧化性
2.用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是( )
A．若②为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强
B．若②为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性
C．若②为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化
D．若②为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性
答案 D
解析 选项A，在浓盐酸中加入浓硫酸时，浓硫酸溶解放出大量的热，使氯化氢气体逸出，这一现象与浓硫酸的酸性无关；选项B，铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行，无加热条件反应不能发生；选项C，硫酸铜晶体遇浓硫酸，晶体由蓝色变为白色，是因为浓硫酸具有吸水性，硫酸铜晶体失去结晶水发生的是化学变化；选项D，蔗糖由白色变黑色，说明浓硫酸具有脱水性，产生刺激性气体二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的性质
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：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。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( )
A．33%
B．66%
C．78%
D．88%
答案 B
解析 根据 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 Δm
480
320
160
x
1
g－0.78
g
＝，
解得：x＝0.66
g。
考点 工业制硫酸
题点 工业制硫酸
4．在表中，欲用一种试剂Z来检验盐溶液中的离子X，在同时有离子Y存在时，此检验仍可以判别的是( )
试剂Z
离子X
离子Y
A
NaOH
Mg2＋
Ba2＋
B
AgNO3
Cl－
SO
C
H2SO4
Ba2＋
Ca2＋
D
BaCl2
SO
CO
答案 A
解析 A项，Mg2＋与OH－反应生成白色沉淀，Ba2＋与OH－不反应，能检验Mg2＋的存在；B项，Cl－和SO与AgNO3反应均生成白色沉淀，不能检验Cl－的存在，应先加过量Ba(NO3)2除去SO才能检验Cl－；C项，Ba2＋与SO反应生成BaSO4白色沉淀，Ca2＋与SO反应生成CaSO4白色微溶物，不可检验Ba2＋的存在；D项，两种阴离子与BaCl2反应均生成白色沉淀，不能检验SO的存在，应先加盐酸，后加BaCl2。
考点 SO的检验
题点 SO的检验
5．5
mL物质的量浓度为18
mol·L－1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
mol的硫酸被还原
C．充分反应后有硫酸剩余
D．消耗的铜的质量一定小于2.88
g
答案 CD
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
L×18
mol·L－1＝0.09
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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与铜的反应
6．将32.5
g
Zn投入到V
mL浓硫酸中，共热，恰好完全反应，则可以确定的数据是( )
A．所得气体在标准状况下的体积
B．所得气体的质量
C．所得溶液的浓度
D．原浓硫酸的浓度
答案 A
解析 由题意可知，先发生反应①Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；随着反应的进行，浓硫酸变稀，再发生反应②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；由反应①②可知0.5
mol
Zn完全反应，生成n(SO2)＋n(H2)＝0.5
mol，标准状况下气体体积为11.2
L，A项正确；由于生成SO2的物质的量不确定，故所得气体的质量不能确定，原浓硫酸的浓度不能确定，B、D项错误；由反应①②可知生成的n(ZnSO4)＝0.5
mol，但反应后溶液的体积变化不能确定，所得溶液的浓度也不能确定，C项错误。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与金属的反应
7．在化学课上，围绕浓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)SO2 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (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。
(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C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(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。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸的脱水性、强氧化性
8．某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确，丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该反应装置略去)。
试回答下列问题：
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为_______________________________________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是___________________________________________。
(3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是_______________________________
___________________________________________________。
(4)A中加入的试剂可能是________________________________________________________，作用是______________；B中加入的试剂可能是____________，作用是_________________；E中加入的试剂可能是_________________，作用是______________________________。
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是
C中：________________________________________________________________________，
D中：________________________________________________________________________。
如果去掉装置B，________(填“能”或“不能”)根据D中的现象判断气体X中有氢气，原因是__________________________________________________________________________。
答案 (1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，Zn与稀硫酸反应可产生H2
(3)检查装置的气密性
(4)品红溶液 检验SO2 浓硫酸 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中的水蒸气进入装置D中
(5)黑色粉末变成红色 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含有水蒸气，会干扰对H2的检验
解析 本题对Zn与浓硫酸反应的产物进行两种推测，而后设计实验进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液；验证H2可利用它的还原性，使其通过灼热的CuO，再通过无水硫酸铜检验是否有水生成来推断H2是否存在。同时应注意通入装置C中的气体必须干燥，也要防止空气中水蒸气进入装置D中，以免对H2的检验产生干扰。
考点 浓硫酸的性质
题点 浓硫酸与金属的反应