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硫酸
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于下述工业生产过程中说法不正确的是
A.工业生产硫酸时在吸收塔中常用98.3%的硫酸来吸收三氧化硫
B.工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅
C.氨的催化氧化是工业制硝酸的基础
D.将氯气通入石灰水中便可制得漂白粉
2.对下列实验事故或废弃药品的处理方法正确的是( )
A.当有大量毒气泄漏时,人应沿顺风方向疏散
B.实验室里电线失火,首先要断开电源
C.当少量浓硫酸沾在皮肤上,应立即用氢氧化钠溶液冲洗
D.酒精失火用水浇灭
3.某同学通过系列实验探究硫及其化合物的性质,实验现象正确且能达到目的的是
A.点燃硫磺。产生刺激性气味气体,该气体可以漂白草帽、纸浆
B.将H2S气体通入CuSO4溶液生成CuS沉淀,说明H2S为强酸
C.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑色,说明浓硫酸具有吸水性
D.将铁片加入浓硫酸中,反应剧烈,说明浓硫酸具有强氧化性
4.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L 浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的pH=1,则下列叙述中错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.反应中共消耗Zn 97.5 g
C.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D.反应中共转移3 mol电子
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.1mol Cl2与足量的Fe反应转移电子数为3NA
B.S2和S8的混合物共6.4g, 其中所含硫原子数一定为0.2NA
C.0.5mol熔融的NaHSO4中含有的离子数目为1.5NA
D.含0.2mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应, 生成SO2的分子数为0.1NA
6.下列说法正确的是
A.硫黄在纯氧中燃烧生成SO3
B.浓硫酸能使纸张变黑体现了浓硫酸的吸水性
C.工业上制硫酸若用水吸水SO3易形成酸雾,所以用98.3%的浓硫酸来吸水SO3
D.在某溶液中先加稀HNO3再加BaCl2溶液有无白色沉淀生成来检验溶液中是否存在SO
7.下列说法不正确的是
A.白纸上滴加浓硫酸后变黑,体现了浓硫酸的吸水性
B.往品红溶液中通入气体,溶液褪色,该气体可能是SO2
C.往鸡蛋清溶液中滴加浓硝酸,加热产生黄色沉淀
D.在粗盐提纯的过程中除去难溶性杂质用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗
8.由下列实验现象一定能得出相应结论的是
选项 A B C D
装置
现象 ①中无明显现象, ②中产生浑浊 左边棉球变黄, 右边棉球变蓝 a中产生灰白色固体 b中溶液褪色 锥形瓶中产生大量气泡,试管出现浑浊
结论 热稳定性: 氧化性: 在此条件下铜与浓硫酸发生氧化还原反应,但未生成硫酸铜 元素的非金属性
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验能达到实验目的的是
A B C D
验证浓硫酸具有脱水性 配制100 mL一定物质的量浓度的溶液 制备并收集NO2 铁件镀铜
A.A B.B C.C D.D
10.下列说法正确的是
A.高温SO2可被催化氧化生成SO3
B.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,产生白烟
C.浓硫酸能使蔗糖炭化变黑,说明浓硫酸具有吸水性
D.钠在空气中燃烧得到白色固体Na2O
二、判断题
11.50mL18.4mol·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2物质的量为0.46mol。(__)
12.浓H2SO4滴入蔗糖固体中,将产生的气体通入溴水,溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性、氧化性。( )
13.工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸。(_______)
14.蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。(__)
15.浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO。(__)
三、解答题
16.某研究小组在实验室研究Fe与浓H2SO4的反应,请按要求回答下列问题。
(1)仪器A的名称是 ;试管C的作用是 。
(2)导管D的下端应位于 (填“液面上”或“液面下”),导管D的作用有:①实验结束后排出装置中的SO2;② 。
(3)加热试管A,生成硫酸铁和SO2气体,写出该反应的化学方程式 ;B的作用是检验产生的气体为SO2,可选用的试剂有 。
A.BaCl2溶液 B.品红溶液 C.酸性高锰酸钾溶液 D.饱和NaHSO3溶液
(4)加热过程中,始终未检测到可燃性气体;结束后,经检验A中既有Fe3+又有大量Fe2+,产生Fe2+的原因可能是 (写离子方程式):检验反应后溶液中含有Fe2+的实验方案是 。
17.电解质溶于水时会发生电离产生自由移动的离子,电导率变化一定程度上可以反映溶液中自由移动的离子浓度变化。溶液中自由移动的离子浓度越大,电导率就越大。如图是向20mL0.01mol/LBa(OH)2溶液中滴入了2滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中匀速滴加0.2mol/LH2SO4溶液,获得电导率随时间变化的曲线图。
(1)0~80s观察到的实验现象有 。
(2)写出该实验中的化学反应的离子方程式 。
(3)截至b点,加入0.2mol/LH2SO4溶液的体积为 mL,解释b点的电导率不等于零和bc段电导率又增加的原因 。
(4)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析错误的是 。
A.②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.a、d两点对应的溶液均显中性
D.c点,两溶液中含有相同量的OH-
18.下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白:
(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式为 。
(2)如果装置中①②③三部分仪器的连接顺序改为②①③,则可以检出的物质是 ,不能检出的物质是 。
(3)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则不能检出的物质是 。
(4)如果将②中酸性溶液换成溴水,是否影响检验生成的气体? ;与溴水反应的离子方程式为 。
参考答案:
1.D
【详解】A. 工业生产硫酸时在吸收塔中常用98.3%的硫酸来吸收三氧化硫,而不是用水吸收三氧化硫,因为会形成酸雾,不利于三氧化硫的吸收,故A正确;
B. 工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅,故B正确;
C. 氨的催化氧化是工业制硝酸的基础,氨气发生催化氧化生成NO,NO被氧化为NO2,NO2与水反应生成硝酸,故C正确;
D. 氢氧化钙的溶解度很小,石灰水中的氢氧化钙含量很少,因此应将氯气通入石灰乳中制得漂白粉,故D错误;
故选D。
2.B
【详解】A.当有大量毒气泄漏时,为防止人们中毒加深,人应沿逆风方向疏散,A错误;
B.实验室里电线失火,首先要断开电源,避免灭火时触电,B正确;
C.当少量浓硫酸沾在皮肤上,应立即用大量水冲洗,C错误;
D.酒精失火用湿抹布扑灭,D错误;
故合理选项是B。
3.A
【详解】A.硫磺即硫单质,燃烧生成有刺激性气味的SO2,二氧化硫具有漂白性,可以漂白草帽、纸浆,A正确;
B.将H2S气体通入CuSO4溶液生成CuS沉淀,是因为CuS不溶于水和酸,H2S是一种弱酸,B错误;
C.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑色,体现的浓硫酸的脱水性,C错误;
D.常温下将铁片加入浓硫酸中,铁片发生钝化,无法持续反应,D错误;
综上所述答案为A。
4.C
【详解】A.锌与浓H2SO4发生反应:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,H2SO4浓度变小,发生反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,气体A为SO2和H2的混合物,A正确;
B.设反应生成的SO2的物质的量为x,H2的物质的量为y,则x+y==1.5 mol,消耗的硫酸:2x+y=18.5 mol/L×0.1 L-=1.8 mol,解得:x=0.3 mol,y=1.2 mol,参加反应的Zn:x+y=1.5 mol,质量是m=nM=97.5 g, B正确;
C.由B项分析可知,反应生成的SO2的物质的量为0.3mol,H2的物质的量为1.2mol,则V(SO2)∶V(H2)=1∶4,C错误;
D.转移电子:1.5 mol×2=3 mol,D正确;
故选:C。
5.B
【详解】A.Cl2与足量的Fe反应生成FeCl3,氯元素化合价由0降低为-1,1mol Cl2与足量的Fe反应转移电子数为2NA,故A错误;
B.S2和S8的混合物中只含S原子,S2和S8的混合物共6.4g,其中所含硫原子数一定为,故B正确;
C.熔融的NaHSO4中含有Na+、 ,0.5mol熔融的NaHSO4中含有的离子数目为NA,故C错误;
D.铜与稀硫酸不反应,含0.2mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,反应过程中硫酸变稀,参与反应的硫酸小于0.2mol,生成SO2的分子数小于0.1NA,故D错误;
选B。
6.C
【详解】A.硫黄在纯氧中燃烧生成SO2,A 错误;
B.浓硫酸能使纸张变黑体现了浓硫酸的脱水性,B错误;
C.SO3与水反应产生H2SO4,同时放出大量热,为避免酸雾的形成,在工业上常用98.3%的浓硫酸来吸水SO3,C正确;
D.在某溶液中先加稀HCl酸化,无明显现象,再加BaCl2溶液,若有无白色沉淀生成,就证明溶液中是否存在SO,而不能使用具有强氧化性的HNO3酸化,D错误;
故合理选项是C。
7.A
【详解】A.白纸上滴加浓硫酸后变黑,体现浓硫酸脱水性,故A错误;
B.氯气、二氧化硫均使品红溶液褪色,因此上述现象得到的结论证明该气体可能是SO2,故B正确;
C.鸡蛋清溶液含有蛋白质,滴加浓硝酸,微热,蛋白质发生变性,产生黄色沉淀,故C正确;
D.在粗盐提纯的过程中除去难溶性杂质操作是过滤,用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗,故D正确;
故选:A。
8.A
【详解】A.澄清石灰水变浑浊,说明物质分解产生了CO2,直接加热的Na2CO3没有分解,反而间接加热的NaHCO3分解,说明了热稳定性:Na2CO3 >NaHCO3,故A正确;
B.右侧棉球变蓝说明生成了I2,既可能是Br2氧化了I-,也可能是Cl2氧化了I-,所以无法比较Br2和I2的氧化性强弱,故B错误;
C.b试管中品红褪色说明铜与浓硫酸反应生成发生氧化还原反应生成SO2,生成灰白色固体是硫酸铜失去结晶水所生成的,故C错误;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强;该实验可证明盐酸酸性强于碳酸,碳酸酸性强于硅酸,但盐酸不是Cl元素最高价氧化物的水化物,所以不能比较Cl与C的非金属性,故D错误;
答案选A。
9.A
【详解】A.浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的组成比脱去,发生的反应为:,故A正确;
B.定容时,视线、液面凹液面与刻度线相切,故B错误;
C.二氧化氮与水反应,不能用排水法进行收集,需采用向上排空法进行收集,故C错误;
D.电镀池中,镀层金属作阳极,电镀件作阴极,故铁件应连接在电源的负极,故D错误。
答案为:A。
10.A
【详解】A.在高温、催化剂条件下,SO2与氧气反应生成SO3,所以高温SO2可被催化氧化生成SO3,故A正确;
B.氯气与铁反应生成氯化铁,反应产生红棕色的烟,故B错误;
C.浓硫酸能使蔗糖炭化变黑,体现了浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.钠在空气中燃烧得到淡黄色固体Na2O2,常温下反应生成Na2O,故D错误;
故选A。
11.错误
【详解】浓硫酸与铜反应过程中浓度降低,铜和稀硫酸不反应,50mL18.4mol·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,参加反应的硫酸的物质的量小于0.92mol,可产生SO2物质的量为小于0.46mol,故上述说法错误。
12.正确
【详解】浓硫酸有脱水性,将浓硫酸滴入蔗糖固体中,会使蔗糖脱水碳化并放出大量的热,浓硫酸与碳共热发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,二氧化硫具有还原性,与溴水反应生成氢溴酸和硫酸使溶液褪色,所以将浓硫酸滴入蔗糖固体中,将产生的气体通入溴水,溴水褪色说明浓硫酸具有脱水性、氧化性,故正确。
13.正确
【详解】常温下Fe遇浓硝酸、浓硫酸均发生钝化,工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸,正确。
14.正确
【解析】略
15.错误
【详解】浓硫酸具有吸水性,不与H2和CO反应,所以可以用浓硫酸干燥H2和CO,则说法错误。
16. 具支试管 吸收尾气SO2 液面下 防止溶液倒吸(或平衡压强) 2Fe+6H2SO6(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O BC 2Fe3++Fe=3Fe2+ 取少量酸性高锰酸钾溶液,加入适量反应后的溶液,若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有Fe2+
【分析】装置A中浓硫酸与Fe在加热的条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,B装置检验二氧化硫,装置C吸收尾气。导管D可在实验结束后排出装置中的SO2;并可防止溶液倒吸(或平衡压强)。
【详解】(1)仪器A的名称是具支试管;SO2有毒,不能排放到空气中,可用氢氧化钠溶液吸收,故试管C的作用是吸收尾气SO2。
(2)导管D的下端应位于液面下,防止SO2逸出,导管D的作用有:①实验结束后排出装置中的SO2;②防止溶液倒吸(或平衡压强)。
(3)加热试管A,生成硫酸铁和SO2气体,该反应的化学方程式为2Fe+6H2SO6(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O;B的作用是检验产生的气体为SO2,A.BaCl2溶液与SO2不反应,故不选;
B.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故选;
C.SO2具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,酸性高锰酸钾溶液褪色,故选;
D.SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,故不选;故选BC;
(4)A中既有Fe3+又有大量Fe2+,产生Fe2+的原因可能是2Fe3++Fe=3Fe2+;Fe2+具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,检验的方法:取少量酸性高锰酸钾溶液,加入适量反应后的溶液,若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有Fe2+。
17. 产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小 2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 1 b点:BaSO4在水中溶解度很小,溶液中SO和Ba2+浓度很小但不等于0,水存在微弱的电离,溶液中H+和OH-浓度很小但不等于0,溶液中有自由移动的离子,电导率不等于零;bc段随着过量的H2SO4溶液的不断滴加,溶液中H+和SO浓度变大,自由移动离子浓度变大,bc段电导率增加 D
【分析】Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4,发生反应的化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4= BaSO4↓+2H2O(0~a点);Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液,起初发生反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH(0~b点),继续滴加NaHSO4溶液,发生反应NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O(b点~d点)。
【详解】(1)由图可知,0~80s时电导率减小,说明氢氧化钡与硫酸反应过程中,溶液中离子浓度不断减小,恰好完全反应时,生成硫酸钡白色沉淀和水,电导率最小,所以观察到的实验现象有产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小。答案为:产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小;
(2)该实验中,氢氧化钡与硫酸恰好完全反应,生成硫酸钡沉淀和水,化学反应的离子方程式为2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。答案为:2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O;
(3)截至b点,加入0.2mol/LH2SO4溶液的体积为=1mL;硫酸钡虽然难溶,但它溶解的少量仍发生完全电离,水也会电离出少量离子,所以b点的电导率不等于零和bc段电导率又增加的原因是b点:BaSO4在水中溶解度很小,溶液中SO和Ba2+浓度很小但不等于0,水存在微弱的电离,溶液中H+和OH-浓度很小但不等于0,溶液中有自由移动的离子,电导率不等于零;bc段随着过量的H2SO4溶液的不断滴加,溶液中H+和SO浓度变大,自由移动离子浓度变大,bc段电导率增加。答案为:1;b点:BaSO4在水中溶解度很小,溶液中SO和Ba2+浓度很小但不等于0,水存在微弱的电离,溶液中H+和OH-浓度很小但不等于0,溶液中有自由移动的离子,电导率不等于零;bc段随着过量的H2SO4溶液的不断滴加,溶液中H+和SO浓度变大,自由移动离子浓度变大,bc段电导率增加;
(4)A.由分析可知,Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4,离子浓度接近0,所以曲线①为Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4,曲线②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线,A正确;
B.b点,溶液为NaOH溶液和硫酸钡的饱和溶液(溶解度很小,电离产生的离子浓度很小),所以溶液中大量存在的离子是Na+、OH-,B正确;
C.由分析知,a点为硫酸钡溶液,d点为硫酸钠溶液,对应的溶液均显中性,C正确;
D.c点,曲线①溶液中H2SO4过量,溶液呈酸性,曲线②溶液中含有NaOH和Na2SO4,溶液呈碱性,所以两溶液中含有的OH-不相同,D错误;
故选D。答案为:D。
【点睛】曲线①和曲线②在c点交叉,只表示二者的导电能力相同,离子的总浓度相同,不能表示溶液的性质相同。
18.(1)
(2) 和
(3)和
(4) 不影响
【分析】在加热条件下浓硫酸可将C氧化为CO2,浓硫酸被还原生成SO2,同时产生水,利用电子守恒、原子守恒书写方程式。要检验反应产生的物质,为防止用溶液检验时带出水,影响检验结果,要先通过无水硫酸铜检验水的存在,若固体由白色变为蓝色证明水的产生,由于二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,要先利用SO2的漂白性,用品红溶液检验SO2的存在,通过酸性KMnO4溶液除去SO2,再用品红溶液检验SO2已经除干净,最后用澄清石灰水检验CO2气体的存在,据此分析解答。
【详解】(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热时能够将C氧化为CO2,浓硫酸本身被还原为SO2,同时产生水,根据电子守恒、原子守恒,可得相应的反应方程式为:;
(2)①中装有无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色的五水合硫酸铜;
②中SO2能使品红溶液褪色,SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
③二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊;
如果装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,通过②中品红溶液褪色,说明有SO2,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,再通过品红溶液,品红不褪色,说明二氧化硫已经除尽,通过①中装有无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色的五水合硫酸铜,但不能说明是生成的水,可能是溶液中的水;通过③澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,故可以检验出的物质是SO2和CO2;不能检验出的物质是H2O;
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,通过①中装有无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色的五水合硫酸铜,能说明生成有水;通过③澄清石灰水,石灰水变浑浊,二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,因此不可以检出二氧化硫、二氧化碳的存在;
(4)不影响,溴水也可与二氧化硫反应,其反应离子方程式为:。
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