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考点针对训练
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【题型1硫酸性质】
【题型2浓硫酸强氧化性探究】
【题型3工业制硫酸】
【题型4浓硫酸三大特性实验探究】
5.1.2硫及其化合物第2课时限时训练
(限时:40分钟)
一、单选题
【题型1硫酸性质】
1.(23-24高一下·黑龙江佳木斯·期中)下列关于浓硫酸的叙述不正确的是
A.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了浓硫酸的脱水性
B.空气中敞口久置的浓硫酸质量增大,体现了浓硫酸的吸水性
C.常温下,浓硫酸可以用铁罐车来运输
D.稀释浓硫酸时,将水直接注入浓硫酸中
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有很强的腐蚀性,能使有机物中的H、O元素按水的组成比脱去,则浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑,表现的是浓硫酸的脱水性,故A正确;
B. 空气中敞口久置的浓硫酸,浓度减小,质量增大,说明浓硫酸具有吸水性,故B正确;
C.常温下铁遇浓硫酸发生钝化,生成致密的氧化膜,阻止反应的进一步发生,则浓硫酸可以用铁制容器盛装,故C正确;
D.浓硫酸密度比水大得多,直接将水加入浓硫酸会使水浮在浓硫酸表面,大量放热而使酸液沸腾溅出,造成事故;因此,浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中(烧瓶用玻璃棒引流),并不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出,故D错误;
故选D。
2.(22-23高一下·河南周口·阶段练习)唐代炼丹家孤刚子著《黄帝九鼎神丹经诀》中记载“炼石胆(FeSO4·7H2O)取精华法”,即通过煅烧制得绿矾油。绿矾油是一种无色粘稠液体,其稀溶液常用于除铁锈。绿矾油是
A.硫酸铜溶液 B.硫酸 C.硝酸 D.氢氧化铜胶体
【答案】B
【分析】根据题意可知“绿矾油”是一种无色粘稠液体,其稀溶液常用于除铁锈,说明其含有氢离子,据此结合各选项进行分析解答。
【详解】A.“绿矾油”是一种无色粘稠液体,而CuSO4是固体,A错误;
B.浓H2SO4是一种无色粘稠液体,其稀溶液常用于除铁锈,B正确;
C.硝酸的稀溶液也不用于除铁锈,且绿矾中不含氮元素,C错误;
D.氢氧化铜胶体不是无色液体,且不用于除铁锈,D错误;
故答案为:B。
3.(22-23高一下·宁夏石嘴山·期中)既可以用浓干燥又能用排气法收集的气体为
① ②NO ③ ④ ⑤ ⑥
A.①④⑥ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤⑥
【答案】B
【详解】①既可以用浓干燥又能用排气法收集; ②NO能与氧气反应,不能用排气法收集;③能与硫酸反应,不能用浓硫酸干燥;④既可以用浓干燥又能用排气法收集;⑤既可以用浓干燥又能用排气法收集;⑥的密度和空气相近,不能用排气法收集;既可以用浓干燥又能用排气法收集的气体为①④⑤,选B。
4.(23-24高一下·新疆喀什·期中)硫酸是一种重要的化工产品。在实验室中,向蔗糖中加入浓硫酸会产生“黑面包”现象,其中蔗糖变黑体现了浓硫酸的
A.强氧化性 B.吸水性 C.脱水性 D.难挥发性
【答案】C
【详解】浓硫酸具有脱水性,可将有机物中的氢氧原子以2:1脱去,向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,说明蔗糖被碳化,体现了浓硫酸的脱水性,故选:C。
5.(22-23高一下·黑龙江鹤岗·阶段练习)下列性质叙述正确的是
A.“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂,其主要成分是BaSO3
B.浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性和酸性
C.浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl,体现浓硫酸的难挥发性
D.向某溶液中加入BaCl2,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定含有SO
【答案】C
【详解】A.“钡餐”的主要成分是BaSO4,故A项错误;
B.浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性,故B项错误;
C.由于浓硫酸的难挥发性,可以通过浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl,故C项正确;
D.由于AgCl也是不溶于硝酸的白色沉淀,且BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4,故向某溶液中加入BaCl2,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中不一定含有,也可能含有Ag+或者,故D项错误;
故答案选C。
【题型2浓硫酸强氧化性探究】
6.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
B.过程中只发生一个化学反应
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的强氧化性
D.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
【答案】B
【分析】浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,浓硫酸和碳反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,使固体体积膨胀;
【详解】A.过程中蔗糖分子发生化学变化,则发生了化学键的断裂,A正确;
B.蔗糖中加入浓硫酸,体现浓硫酸的脱水性生成碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,不是只有1个反应,B错误;
C.浓硫酸脱水过程中生成的SO2能使品红溶液褪色,硫元素化合价降低,体现浓硫酸的强氧化性,C正确;
D.蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,D正确;
故选B。
7.(22-23高一下·湖南衡阳·阶段练习)下列实验操作、现象与结论均正确的是
编号 实验操作 实验现象 实验结论
A 向溴水中通入SO2 橙红色褪去 SO2具有漂白性
B 向CuSO4溶液中通入H2S 出现黑色沉淀 酸性:H2S>H2SO4
C 向碘水溶液中加入CCl4,振荡 上层褪色,下层变紫 碘在CCl4中的溶解度大于它在水中的溶解度
D 向装有蔗糖的烧杯中加入浓硫酸 出现“黑面包”现象 浓硫酸具有吸水性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.SO2具有还原性,向溴水中通入SO2,橙红色褪去,说明SO2将Br2还原为Br-,体现了SO2具有还原性,A错误;
B.向CuSO4溶液中通入H2S,出现CuS黑色沉淀,该反应能发生是因为CuS难溶于水,且酸性:H2SC.碘在CCl4中的溶解度大于它在水中的溶解度,可用CCl4萃取碘水中的碘单质,上层褪色,下层变紫,C正确;
D.向装有蔗糖的烧杯中加入浓H2SO4,出现“黑面包”现象,该反应中生成碳和二氧化硫气体,体现浓H2SO4的脱水性、强氧化性,D错误;
故选C。
8.(23-24高一下·四川成都·期中)蔗糖和浓硫酸的反应被称为“黑面包实验”。某兴趣小组将该反应生成的气体X收集起来,设计以下装置来验证其组成成分。下列说法正确的是
A.蔗糖和浓硫酸反应,蔗糖固体由白变黑,体现浓硫酸的吸水性
B.物质a是碱石灰,用于检验生成的水
C.装置乙用于除去,被还原
D.装置丙中溶液不褪色,装置丁中溶液变浑浊,说明有生成
【答案】D
【分析】品红溶液用于检验SO2气体,酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫,装置丙的品红溶液用来检验除尽二氧化硫,最后用澄清石灰水检验二氧化碳气体;
【详解】A.蔗糖与浓硫酸反应,蔗糖脱水后生成的碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水。气体X的成分为、、。浓硫酸使蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性,A错误;
B.碱石灰用于干燥气体,应用无水硫酸铜检验水的生成,B错误;
C.用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,二氧化硫被氧化,生成硫酸根离子,C错误;
D.装置丙中品红不褪色,说明二氧化硫已除尽,装置丁中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳产生,D正确;
故选D。
9.(23-24高一下·湖北黄冈·期中)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是
a中反应 b中检测试剂及现象
A 木炭与浓反应生成 品红溶液褪色
B 浓分解生成 淀粉―KI溶液变蓝
C NaCl固体与浓反应生成HCl 紫色石蕊溶液变红
D 浓NaOH与溶液反应生成 酚酞溶液变红
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.木炭与浓硫酸反应生成二氧化硫和二氧化碳气体,二氧化碳无漂白性,只有二氧化硫有漂白性,可以证明产生了二氧化硫气体,A正确;
B.二氧化氮和硝酸都有氧化性,浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应氧化还原反应,生成遇淀粉溶液变蓝色的碘,则淀粉碘化钾溶液变蓝色不能证明浓硝酸分解生成二氧化氮,B错误;
C.NaCl固体与浓反应生成HCl,HCl易挥发,可以让紫色石蕊溶液变红,而硫酸是非挥发性酸,不会进入b装置,所以可以证明产生了氯化氢气体,C正确;
D.酚酞遇碱变红色,浓NaOH溶液、都没有挥发性,二者反应生成的NH3溶于水得到一水合氨,一水合氨电离出OH-而使酚酞溶液变红色,所以可以根据现象证明a中有氨气生成,D正确;
故选B。
10.(24-25高二上·广东·阶段练习)验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物的实验装置图如图,下列说法错误的是
A.反应速率随硫酸浓度减小变慢 B.装置A中的实验现象是白色固体变蓝色
C.B、C装置褪色原理相同 D.装置D中试剂为澄清石灰水,目的是检验CO2
【答案】C
【分析】木炭粉与浓硫酸在加热条件下反应,生成二氧化硫、二氧化碳和水蒸气,装置A中,无水硫酸铜吸收水蒸气,由白色变为蓝色,从而证明水蒸气的存在;装置B中,品红溶液由红色变为无色,用于证明二氧化硫的存在;由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,所以检验二氧化碳时,需先除去二氧化硫,装置C中,酸性KMnO4溶液将二氧化硫氧化成硫酸等,溶液的紫色不褪去,表明二氧化硫已除尽;装置D中加入澄清石灰水,用于检验二氧化碳的存在。
【详解】A.反应物浓度减小,反应速率减慢,在木炭粉与浓硫酸的反应中,随着反应的进行,硫酸浓度不断减小,所以反应速率不断变慢,A正确;
B.装置A中,无水硫酸铜吸收水蒸气,由白色变为蓝色(五水合硫酸铜),所以实验现象是白色固体变蓝色,B正确;
C.B装置中,二氧化硫使品红溶液褪色,表现漂白性,C装置中,酸性KMnO4溶液褪色,二氧化硫表现还原性,C错误;
D.由分析可知,装置D中试剂为澄清石灰水,通过观察澄清石灰水变浑浊,检验CO2的存在,D正确;
故选C。
【题型3工业制硫酸】
11.(23-24高一下·广东茂名·期末)工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A.由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
B.从海水中提取镁:海水Mg(OH)2MgOMg
C.由黄铁矿制硫酸:黄铁矿SO2SO3H2SO4
D.由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2漂白粉
【答案】C
【详解】A.AlCl3是共价化合物,在熔融状态下不能导电,因此不能通过电解AlCl3的方法制取金属Al,A不符合题意;
B.向一定量海水中加入石灰乳,发生复分解反应产生Mg(OH)2沉淀,然后通过过滤、洗涤分离得到纯净Mg(OH)2,再向沉淀中加入HCl,发生中和反应产生MgCl2,从MgCl2溶液中获得无水MgCl2,然后通电,电解熔融MgCl2反应产生Mg,B不符合题意;
C.黄铁矿煅烧反应产生SO2,SO2催化氧化产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收,反应产生H2SO4,可见上述流程符合物质的生产流程,C符合题意;
D.电解饱和食盐水反应产生Cl2,然后向石灰乳中通入Cl2,反应制取得到漂白粉,D不符合题意;
故合理选项是C。
12.(23-24高一下·四川内江·期中)以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是
A.催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
B.将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率
C.煅烧黄铁矿发生的反应为:,中S的化合价为价
D.用的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾
【答案】A
【分析】黄铁矿粉碎,通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫,,二氧化硫在催化剂作用下加热,发生反应:2SO2+O22SO3,三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸,SO3+H2O═H2SO4;
【详解】A.催化氧化是可逆反应,鼓入足量空气是为了提高的转化率,但不会使SO2完全转化,故A错误;
B.将黄铁矿粉碎,可增大固体表面积,使固体充分反应,且加快反应速率,提高原料利用率,故B正确;
C.黄铁矿粉碎,通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫,方程式为,中Fe为+2价,S的化合价为价,故C正确;
D.SO3溶于水会因为放出大量热,而导致形成酸雾,用的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾,故D正确。
答案选A。
13.(23-24高一下·四川成都·阶段练习)以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法正确的是
A.工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2
B.32t二氧化硫实际可产出40t三氧化硫
C.煅烧黄铁矿发生的反应中,氧化产物是Fe2O3,还原产物是SO2
D.工业上也可以将三氧化硫直接溶于水制取硫酸
【答案】A
【分析】黄铁矿粉碎后与空气混合加热,粉碎氧化还原反应产生Fe2O3、SO2,将SO2与空气混合净化后加热到400-500℃,在V2O5催化下加热发生氧化还原反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收后产生H2SO4。
【详解】A.硫黄燃烧生成SO2,工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2,A正确;
B.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应为可逆反应,32t二氧化硫实际可产出三氧化硫小于40t,B错误;
C.煅烧黄铁矿发生的反应中,铁元素、硫元素化合价升高,Fe2O3、SO2都是氧化产物,C错误;
D.SO3溶于水会因为放出大量热,而导致形成酸雾,因此工业上不可以将三氧化硫直接溶于水制取硫酸,D错误;
故选A。
14.(23-24高一下·贵州遵义·期末)以黄铁矿(主要成分为,其中硫的化合价为价)生产硫酸的工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.炉渣中俗称铁红,是一种磁性氧化物
B.接触室中需加入作催化剂加快反应
C.沸腾炉中每消耗,有电子发生转移
D.吸收塔中吸收的硫酸可以换为
【答案】B
【分析】黄铁矿在沸腾炉中与空气中的氧气反应生成和,反应的化学方程式为;生成的催化氧化生成,最后用硫酸吸收制得硫酸。
【详解】A.不具有磁性,不是磁性氧化物,A项错误;
B.与在催化剂的作用下生成,因此接触室中需加入作催化剂加快反应,B项正确;
C.沸腾炉中发生反应,根据氧元素化合价变化可知,每1mol反应转移电子数为44mol,则反应,转移,C项错误;
D.吸收塔中硫酸不可以换为,换为会产生酸雾,不利于的吸收,D项错误;
答案选B。
二、解答题
15.(23-24高一下·江西宜春·期中)硫酸在工业生产方面应用十分广泛。回答下列问题:
Ⅰ.工业上以黄铁矿(主要成分)制硫酸,流程如下:
(1)黄铁矿在“煅烧”前须粉碎,粉碎的目的是 ,“烧渣”的主要成分为 (填化学式)。
(2)“催化氧化”时发生反应的化学方程式为 。
(3)“吸收”时,试剂是 ,已知“试剂”的密度为,则该溶液中溶质的物质的量浓度为 (保留到小数点后一位)。
(4)某工厂使用的煤中含硫元素质量分数为0.64%,该工厂每天燃烧这种煤100吨,如果煤中的硫元素全部转化为,该厂每天产生的在标准状况下的体积为 。
Ⅱ.浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。将适量蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后再加入适量浓硫酸,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并产生有刺激性气味的气体。
(5)用化学方程式解释产生刺激性气味气体的原因: 。
(6)上述实验现象表明浓硫酸具有 。
【答案】(1) 增大接触面积,加快反应速率
(2)
(3) 的浓硫酸 18.5
(4)448
(5)
(6)脱水性、强氧化性
【分析】黄铁矿(主要成分)通入氧气进行煅烧,发生,得到烧渣和SO2,烧渣的成分为,SO2经催化氧化发生反应,生成,再用的浓硫酸进行吸收,即可得到,据此回答。
【详解】(1)黄铁矿在“煅烧”前须粉碎,粉碎可以大接触面积,加快反应速率,由分析知“烧渣”的主要成分为;
(2)由分析知,“催化氧化”时二氧化硫与氧气在催化剂的催化下被氧化为三氧化硫,发生反应的化学方程式为;
(3)由分析知,“吸收”时,试剂是的浓硫酸,已知“试剂”的密度为,则该溶液中溶质的物质的量浓度为;
(4)使用的煤中含硫元素质量分数为0.64%,该工厂每天燃烧这种煤100吨,可得S的质量为100×1000×1000×0.64%g=64×104g,物质的量为,如果煤中的硫元素全部转化为,由S守恒得,生成的的物质的量为, 在标准状况下的体积为;
(5)蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后再加入适量浓硫酸,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,发生,生成的SO2有刺激性气味的气体;
(6)蔗糖逐渐变黑,证明浓硫酸具有脱水性,体积膨胀,并产生有刺激性气味的气体,说明浓硫酸具有强氧化,上述实验现象表明浓硫酸具有脱水性、强氧化性。
16.(24-25高二上·上海·期中)硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。工厂生产的硫酸主要用于化肥工业,也可以用于钢铁工业中的酸洗。在硫酸工业生产过程如图所示:
(1)将黄铁矿粉碎的目的是 。
(2)中硫元素的化合价为 。
(3)制备硫酸反应中 (①、②、③)是氧化还原反应。
(4)下图装置是工业制硫酸中进行“转化”过程的转化器,按此密闭体系中气体的流向,a、b、d三处流入(流出)的气体分别为① ,② ,③ (填字母编号)
A. B.、 C.、 D.、、
(5)①转化阶段硫酸生产的核心,反应温度为何维持在400-500℃, 。
②在转化器中装有是热交换器的作用是 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更加充分
(2)-1
(3)①②
(4) C C D
(5) 催化剂活性最高,对反应的催化效率最好 把不同温度之间的气体进行热交换,可预热反应气体,冷却生成气体,可起到充分利用能源的目的
【分析】黄铁矿或硫磺在空气中燃烧生成SO2,SO2在催化剂、高温的条件下和O2反应生成SO3,用98.3%浓硫酸吸收SO3得到浓硫酸,以此解答。
【详解】(1)将黄铁矿粉碎的目的是:增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更加充分。
(2)中Fe元素为+2价,根据化合价代数和为零可知S为-1价。
(3)反应①、②中S元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,③中S元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应。
(4)原料SO2、O2从装置左侧中间进入热交换器,则a处流入SO2、O2,吸收热量后由b处流出再进入接触室在催化剂作用下发生反应,并放出大量的热,主要发生2SO2+O22SO3,从d出来的气体为O2、SO2、SO3,故答案为:C,C,D。
(5)①反应温度维持在400-500℃的依据是催化剂活性最高,对反应的催化效率最好;
②在SO2催化氧化设备中设置热交换器,把不同温度之间的气体进行热交换,可预热反应气体,冷却生成气体,可起到充分利用能源的目的。
【题型4浓硫酸三大特性实验探究】
17.(23-24高一下·四川眉山·阶段练习)某化学兴趣小组为探究铁跟浓硫酸反应,用如图所示装置进行有关实验。请回答下列问题:
(1)写出装置A中Fe与足量浓硫酸加热时反应生成SO2的化学方程式: 。
(2)甲同学欲确定C中的二氧化硫是否收集满,在CE之间加入装置D(如图所示),当观察到D中 时,证明C中气体已满。不过他认为这样收集到的气体不纯,原因是 ,装置B的一个作用是储存多余的SO2气体,B中应盛装的液体是 (填标号)。
A.饱和Na2SO3溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(3)乙同学设计装置E探究H2SO3的酸性强于HClO,E中三支试管中的试剂(足量)分别为①酸性KMnO4溶液②漂白粉溶液③小苏打溶液,连接顺序为 (填编号),H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是 。
(4)丙同学欲探究铁与浓硫酸反应生成SO2的临界浓度(保障有SO2生成的最低浓度),设计实验:将足量铁片和20mL 18 mol/L浓硫酸放入圆底烧瓶中,有少量气体产生,反应很快停止,加热,充分反应产生大量气体直到反应完毕,然后用导管通入足量的N2,以确保烧瓶中的SO2气体全部进入盛装了足量双氧水的烧杯中,将充分反应后的烧杯取下,向其中加入足量的BaCl2溶液,再过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量为b g。浓硫酸与Fe反应生成SO2时的临界浓度为 (列出含b的计算式即可)mol/L。
【答案】(1)
(2) 品红溶液褪色 浓H2SO4变稀与Fe反应还会生成H2 D
(3) ③①② ①中KMnO4溶液不褪色,②中溶液变浑浊
(4)
【详解】(1)Fe与足量浓硫酸加热时反应生成SO2,还生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为;
(2)若C中的二氧化硫已经集满,则二氧化硫会进入装置D中,所以当观察到品红溶液褪色时,则说明装置C中的二氧化硫已经集满;当浓硫酸反应一段时间后,浓度变低,铁和稀硫酸反应会生成氢气,产生杂质气体;饱和Na2SO3溶液、酸性KMnO4溶液、浓溴水均可以与二氧化硫反应,二氧化硫难溶于饱和NaHSO3溶液,故B中应盛装的液体是饱和NaHSO3溶液,用于储存多余的气体,故选D;
(3)次氯酸能氧化二氧化硫,不能直接把二氧化硫通入漂白粉溶液中验证H2SO3的酸性强于HClO,先把二氧化硫通入碳酸氢钠溶液生成二氧化碳,证明H2SO3酸性的酸性强于碳酸,再用过量酸性高锰酸钾溶液除去二氧化碳中的二氧化硫,用酸性高钰酸钾溶液颜色变浅验证二氧化硫除尽后,最后把二氧化碳气体通入漂白粉溶液,有白色沉淀生成,证明碳酸的酸性大于次氯酸,从而间接证明H2SO3的酸性强于HClO,所需装置的连接顺序为:③、①、②;能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是①中KMnO4溶液不褪色,②中溶液变浑浊;
(4)涉及的相关反应有、、,则,故消耗浓硫酸的浓度为,故浓硫酸与Fe反应生成SO2时的临界浓度为。
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5.1.2硫及其化合物第2课时限时训练
(限时:40分钟)
【题型1硫酸性质】
【题型2浓硫酸强氧化性探究】
【题型3工业制硫酸】
【题型4浓硫酸三大特性实验探究】
一、单选题
【题型1硫酸性质】
1.(23-24高一下·黑龙江佳木斯·期中)下列关于浓硫酸的叙述不正确的是
A.用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了浓硫酸的脱水性
B.空气中敞口久置的浓硫酸质量增大,体现了浓硫酸的吸水性
C.常温下,浓硫酸可以用铁罐车来运输
D.稀释浓硫酸时,将水直接注入浓硫酸中
2.(22-23高一下·河南周口·阶段练习)唐代炼丹家孤刚子著《黄帝九鼎神丹经诀》中记载“炼石胆(FeSO4·7H2O)取精华法”,即通过煅烧制得绿矾油。绿矾油是一种无色粘稠液体,其稀溶液常用于除铁锈。绿矾油是
A.硫酸铜溶液 B.硫酸 C.硝酸 D.氢氧化铜胶体
3.(22-23高一下·宁夏石嘴山·期中)既可以用浓干燥又能用排气法收集的气体为
① ②NO ③ ④ ⑤ ⑥
A.①④⑥ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤⑥
4.(23-24高一下·新疆喀什·期中)硫酸是一种重要的化工产品。在实验室中,向蔗糖中加入浓硫酸会产生“黑面包”现象,其中蔗糖变黑体现了浓硫酸的
A.强氧化性 B.吸水性 C.脱水性 D.难挥发性
5.(22-23高一下·黑龙江鹤岗·阶段练习)下列性质叙述正确的是
A.“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂,其主要成分是BaSO3
B.浓硫酸加热时与碳反应体现强氧化性和酸性
C.浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl,体现浓硫酸的难挥发性
D.向某溶液中加入BaCl2,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则溶液中一定含有SO
【题型2浓硫酸强氧化性探究】
6.(23-24高一下·湖南长沙·阶段练习)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
B.过程中只发生一个化学反应
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的强氧化性
D.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
7.(22-23高一下·湖南衡阳·阶段练习)下列实验操作、现象与结论均正确的是
编号 实验操作 实验现象 实验结论
A 向溴水中通入SO2 橙红色褪去 SO2具有漂白性
B 向CuSO4溶液中通入H2S 出现黑色沉淀 酸性:H2S>H2SO4
C 向碘水溶液中加入CCl4,振荡 上层褪色,下层变紫 碘在CCl4中的溶解度大于它在水中的溶解度
D 向装有蔗糖的烧杯中加入浓硫酸 出现“黑面包”现象 浓硫酸具有吸水性
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高一下·四川成都·期中)蔗糖和浓硫酸的反应被称为“黑面包实验”。某兴趣小组将该反应生成的气体X收集起来,设计以下装置来验证其组成成分。下列说法正确的是
A.蔗糖和浓硫酸反应,蔗糖固体由白变黑,体现浓硫酸的吸水性
B.物质a是碱石灰,用于检验生成的水
C.装置乙用于除去,被还原
D.装置丙中溶液不褪色,装置丁中溶液变浑浊,说明有生成
9.(23-24高一下·湖北黄冈·期中)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是
a中反应 b中检测试剂及现象
A 木炭与浓反应生成 品红溶液褪色
B 浓分解生成 淀粉―KI溶液变蓝
C NaCl固体与浓反应生成HCl 紫色石蕊溶液变红
D 浓NaOH与溶液反应生成 酚酞溶液变红
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高二上·广东·阶段练习)验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物的实验装置图如图,下列说法错误的是
A.反应速率随硫酸浓度减小变慢 B.装置A中的实验现象是白色固体变蓝色
C.B、C装置褪色原理相同 D.装置D中试剂为澄清石灰水,目的是检验CO2
【题型3工业制硫酸】
11.(23-24高一下·广东茂名·期末)工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A.由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
B.从海水中提取镁:海水Mg(OH)2MgOMg
C.由黄铁矿制硫酸:黄铁矿SO2SO3H2SO4
D.由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2漂白粉
12.(23-24高一下·四川内江·期中)以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是
A.催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
B.将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率
C.煅烧黄铁矿发生的反应为:,中S的化合价为价
D.用的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾
13.(23-24高一下·四川成都·阶段练习)以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法正确的是
A.工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2
B.32t二氧化硫实际可产出40t三氧化硫
C.煅烧黄铁矿发生的反应中,氧化产物是Fe2O3,还原产物是SO2
D.工业上也可以将三氧化硫直接溶于水制取硫酸
14.(23-24高一下·贵州遵义·期末)以黄铁矿(主要成分为,其中硫的化合价为价)生产硫酸的工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.炉渣中俗称铁红,是一种磁性氧化物
B.接触室中需加入作催化剂加快反应
C.沸腾炉中每消耗,有电子发生转移
D.吸收塔中吸收的硫酸可以换为
二、解答题
15.(23-24高一下·江西宜春·期中)硫酸在工业生产方面应用十分广泛。回答下列问题:
Ⅰ.工业上以黄铁矿(主要成分)制硫酸,流程如下:
(1)黄铁矿在“煅烧”前须粉碎,粉碎的目的是 ,“烧渣”的主要成分为 (填化学式)。
(2)“催化氧化”时发生反应的化学方程式为 。
(3)“吸收”时,试剂是 ,已知“试剂”的密度为,则该溶液中溶质的物质的量浓度为 (保留到小数点后一位)。
(4)某工厂使用的煤中含硫元素质量分数为0.64%,该工厂每天燃烧这种煤100吨,如果煤中的硫元素全部转化为,该厂每天产生的在标准状况下的体积为 。
Ⅱ.浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。将适量蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后再加入适量浓硫酸,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并产生有刺激性气味的气体。
(5)用化学方程式解释产生刺激性气味气体的原因: 。
(6)上述实验现象表明浓硫酸具有 。
16.(24-25高二上·上海·期中)硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。工厂生产的硫酸主要用于化肥工业,也可以用于钢铁工业中的酸洗。在硫酸工业生产过程如图所示:
(1)将黄铁矿粉碎的目的是 。
(2)中硫元素的化合价为 。
(3)制备硫酸反应中 (①、②、③)是氧化还原反应。
(4)下图装置是工业制硫酸中进行“转化”过程的转化器,按此密闭体系中气体的流向,a、b、d三处流入(流出)的气体分别为① ,② ,③ (填字母编号)
A. B.、 C.、 D.、、
(5)①转化阶段硫酸生产的核心,反应温度为何维持在400-500℃, 。
②在转化器中装有是热交换器的作用是 。
【题型4浓硫酸三大特性实验探究】
17.(23-24高一下·四川眉山·阶段练习)某化学兴趣小组为探究铁跟浓硫酸反应,用如图所示装置进行有关实验。请回答下列问题:
(1)写出装置A中Fe与足量浓硫酸加热时反应生成SO2的化学方程式: 。
(2)甲同学欲确定C中的二氧化硫是否收集满,在CE之间加入装置D(如图所示),当观察到D中 时,证明C中气体已满。不过他认为这样收集到的气体不纯,原因是 ,装置B的一个作用是储存多余的SO2气体,B中应盛装的液体是 (填标号)。
A.饱和Na2SO3溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(3)乙同学设计装置E探究H2SO3的酸性强于HClO,E中三支试管中的试剂(足量)分别为①酸性KMnO4溶液②漂白粉溶液③小苏打溶液,连接顺序为 (填编号),H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是 。
(4)丙同学欲探究铁与浓硫酸反应生成SO2的临界浓度(保障有SO2生成的最低浓度),设计实验:将足量铁片和20mL 18 mol/L浓硫酸放入圆底烧瓶中,有少量气体产生,反应很快停止,加热,充分反应产生大量气体直到反应完毕,然后用导管通入足量的N2,以确保烧瓶中的SO2气体全部进入盛装了足量双氧水的烧杯中,将充分反应后的烧杯取下,向其中加入足量的BaCl2溶液,再过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量为b g。浓硫酸与Fe反应生成SO2时的临界浓度为 (列出含b的计算式即可)mol/L。
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