4.1.2 硫酸的工业制备　浓硫酸的性质 课后练（含答案）高中化学 必修1（苏教版2019）

第2课时　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质
【夯实基础】
1. 浓硫酸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
2.（2024无锡江阴中学期末）下列对浓硫酸的叙述正确的是(　　)
A. 常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸，因为铁、铝是活泼金属
B. 浓硫酸具有吸水性，可使蔗糖脱水炭化
C. 滴加浓硫酸使胆矾由蓝色晶体变为白色粉末，属于物理变化
D. 浓硫酸和碳单质加热反应，浓硫酸表现出强氧化性
3.（2024苏州三中阶段考试）下列说法正确的是(　　)
A. 室温下，Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
B. FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
C. 50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2物质的量为0.46 mol
D. 一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体
4.（2024南通如皋期末）现有两瓶无色溶液，分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是(　　)
A. 分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应
B. 分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑
C. 分别取少量两种溶液滴加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀
D. 分别取足量两种溶液向其中加入铁片，一段时间后观察铁片是否溶解
5. （2024徐州期末）SO3可溶于浓硫酸生成H2SO4·SO3，继续与水反应转化为H2SO4，下列说法正确的是(　　)
A. 浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氨气
B. 浓硫酸与铁不反应，可用铁罐储运浓硫酸
C. 常温下，可用浓硫酸与Cu反应制备SO2
D. 将1 mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗1 mol H2O
6. （2024南通如皋期末）H2SO4在下列反应中，不是表现酸的通性的是(　　)
A. H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
B. H2SO4＋MgO===MgSO4＋H2O
C. H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CO2↑＋H2O
D. C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
7. 实验室用如图装置验证浓硫酸与二氧化硫的有关性质，下列说法正确的是(　　)
A　　　　B　 C　 D　　　E　　　
A. 品红溶液褪色说明浓硫酸有氧化性
B. 氯水褪色说明二氧化硫有漂白性
C. H2S溶液中生成黄色沉淀说明二氧化硫有还原性
D. 实验后将A试管中溶液倒入有水的烧杯中，观察到溶液颜色变蓝
8. （2024连云港海州中学调研）利用实验研究浓硫酸的性质。
实验1：取2 g蔗糖放入大试管中，加2～3滴水，再加入3 mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，体积迅速膨胀。将产生的气体依次通入品红溶液和澄清石灰水中，观察到品红溶液褪色、澄清石灰水变浑浊。
实验2：将一小片铜放入试管中加入2 mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色，将铜与浓硫酸反应后的混合物冷却后溶于水，得到蓝色溶液。
下列说法正确的是(　　)
A. 实验1中“蔗糖变黑”，说明浓硫酸具有吸水性
B. 实验1说明实验中产生的气体含有SO2和CO2
C. 实验2所得蓝色溶液中大量存在Cu2+、H＋、SO
D. 实验1和实验2的褪色现象都说明SO2具有漂白性
9. 将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑，片刻后，黑色物质急剧膨胀，同时产生大量有刺激性气味的气体，放出大量的热，如下图所示：
(1) 固体变黑体现了浓硫酸的　　　　（填“吸水”“脱水”或“强氧化”）性。
(2) 确定有刺激性气味的气体的成分。
①将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热，颜色恢复。说明该气体中一定含有　　　　。
②将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，　　　　（填“能”或 “不能”）证明气体中含有二氧化碳，其理由是_______________________________________
____________________________________________________________。
③有刺激性气味的气体产生的原因可用如下化学方程式表示，完成下列化学方程式。
C＋2H2SO4（浓）　　　　　　　　。
10. 以黄铁矿(FeS2)为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：
请回答下列问题。
(1) 在炉气制造中，黄铁矿粉碎的目的是　　　　　　　　　　　　　　　，生成二氧化硫的化学方程式是____________________________________________
___________________________________________________。
(2) 炉气精制的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 二氧化硫催化氧化的化学方程式是_________________________________________________。
(4) 浓硫酸　　　　（填“可以”或“不可以”）用水代替，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5) 尾气的主要成分是______________________________________________，
若将尾气通入氢氧化钙浊液中，最后能得到的副产品是　　　　。
【提升素养】
11. 实验室为探究浓硫酸和木炭在加热条件下反应所得产物，设计了如下图所示装置进行实验。下列说法不正确的是(　　)
　　　　 　甲　　　乙　　　丙　　　丁
A. 装置甲中无水硫酸铜由白色变成蓝色
B. 装置乙中可盛装品红溶液
C. 装置丙的作用是除去SO2气体
D. 装置丁可用于检验产物中的CO2气体
12．（2024南京师范大学附中期末）若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图（a～d均为浸有相应试液的棉花）所示的探究实验。下列分析错误的是(　　)
A. a处变红，说明SO2是酸性氧化物
B. b处褪色，说明SO2具有漂白性
C. c处褪色，说明SO2具有还原性
D. 试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
13．（2024盐城五校联考）化学实验是验证假设、推断结论的重要方法。某学习小组学习了氧化还原知识后，对SO2的性质进行了探究。
Ⅰ. 炭与浓硫酸反应的产物的探究。
已知：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(1) 装置④的作用是　　　　　　　　　　。
(2) 证明产物中有SO2的实验现象是　　　　　　　　。
(3) 装置⑤中溶液不褪色，⑥中溶液变浑浊，据此现象　　　　（填“能”或“不能”）说明装置①的反应产物中有CO2，理由是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　。
Ⅱ. 有同学认为CO2、SO2均是酸性氧化物，性质相似，由CO2与Ca(ClO)2溶液反应，推测SO2与Ca(ClO)2溶液反应也生成CaSO3，通过如图所示装置验证假设。实验过程发现：开始装置A中出现浑浊，溶液逐渐变为黄绿色，随着SO2不断通入，产生大量白色沉淀，溶液黄绿色又褪去。
(4) 取白色沉淀，加入稀盐酸，没有明显变化，推测沉淀是　　　　　　（填化学式）。
(5) 通入SO2一段时间后，黄绿色消失，发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。若要验证该反应能发生，实验方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
14. 向80 mL浓硫酸中加入56 g铜片，加热一段时间后，至不再反应为止，计算：
(1) 实验测得反应中共有13.44 L（标准状况下）的SO2生成，被还原的硫酸的物质的量为　　　　mol，反应中转移的电子有　　　　mol。
(2) 将反应后的混合物加水稀释到100 mL并除去不溶物，加入足量锌粉放出 5.376 L标准状况下的氢气，则原浓硫酸的物质的量浓度为　　　　，参加反应的Zn的质量为　　　　。
第2课时　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质
1. A　①浓硫酸表现出强氧化性，将Cu氧化为Cu2+，自身被还原为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。故选A。
2. D　
3. D　室温下，Fe与浓硫酸会发生钝化形成一层致密的氧化物薄膜，A错误； FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO2，B错误；n(H2SO4)＝0.92 mol，理论上生成n(SO2)＝n(H2SO4)＝0.46 mol，铜足量时，浓硫酸随着反应的发生逐渐变稀，稀到一定浓度时反应停止，所以生成n(SO2)小于0.46 mol，C错误；锌粒一开始与浓硫酸反应产生SO2气体，随着反应的发生浓硫酸变稀，产生H2，D正确。
4. C　浓硫酸溶于水会放出大量热量使溶液温度升高；而稀硫酸溶于水，没有明显的热量变化，温度几乎不变，因此可以通过分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应进行鉴别，A正确。浓硫酸具有脱水性，能够使有机物脱水炭化变黑，而稀硫酸不具有脱水性，因此分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑，变黑的是浓硫酸，不能变黑的是稀硫酸，B正确。二者溶于BaCl2溶液中都会电离产生SO，因此能够与溶液中的Ba2+结合形成BaSO4白色沉淀，因此不能使用BaCl2溶液进行鉴别，C错误。在室温下铁遇浓硫酸会发生钝化现象而不能进一步反应，而铁加入稀硫酸中，会发生反应使铁片溶解，溶液变为浅绿色，同时产生气泡，二者现象不同，可以进行鉴别，D正确。
5. D　浓硫酸虽然具有很强的吸水性，但能与氨气反应生成硫酸铵，不可用于干燥氨气，A错误；常温下金属Fe与浓硫酸发生钝化反应，会在金属表面形成致密的氧化膜，阻止反应进一步发生，可用铁罐来进行贮存、运输冷的浓硫酸，不是不反应，B错误；常温下，铜和浓硫酸不反应，加热条件下可用浓硫酸与Cu反应制备SO2，C错误；将1 mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗1 mol H2O，得到2 mol H2SO4，D正确。
6. D　该反应是酸与碱发生中和反应产生盐和水，硫酸表现了酸性，A不符合题意；该反应是硫酸与金属氧化物反应产生盐和水，硫酸表现了酸性，B不符合题意；该反应是硫酸与盐反应产生新的酸和新的盐，反应为复分解反应，硫酸表现了酸性，C不符合题意；碳与浓硫酸混合加热发生反应产生CO2、SO2、H2O，在该反应中S元素的化合价由反应前硫酸中的＋6价变为反应后SO2中的＋4价，S元素的化合价降低，得到电子被还原，硫酸表现强氧化性，D符合题意。
7. D　铜片和浓硫酸加热反应生成SO2，品红溶液褪色说明SO2有漂白性，A错误；氯水具有强氧化性，与SO2发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，说明SO2有还原性，B错误；H2S 溶液中生成黄色沉淀，即硫单质，说明SO2与H2S发生归中反应，SO2有氧化性，C错误；铜和浓硫酸生成CuSO4，加入到水中稀释后得到蓝色溶液，D正确。
8. C　实验1中“蔗糖变黑”，说明浓硫酸具有脱水性，A错误；SO2也能使澄清石灰水变浑浊，实验1不能说明实验中产生了CO2，B错误；加热条件下，铜和浓硫酸反应，随着反应的进行，硫酸的浓度变小，稀硫酸与Cu不反应，硫酸有剩余，故所得蓝色溶液中大量存在Cu2+、H＋、SO，C正确；实验2中酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，D错误。
9. (1) 脱水　(2) ①SO2　②不能　SO2也可使澄清石灰水变浑浊　③CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
10. (1) 增大反应物的接触面积，提高反应速率　4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　
(2) 防止催化剂中毒　(3) 2SO2＋O22SO3
(4) 不可以　避免用水吸收三氧化硫形成酸雾　(5) 二氧化硫、三氧化硫和空气　石膏(或CaSO4)
　 从沸腾炉出来的SO2混有杂质，直接通入接触室中会使接触室中的催化剂“中毒”，混有的水蒸气对生产和设备有不良影响，故炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。
　 浓硫酸强氧化性的几种体现
反应物 变化或反应 表现性质
活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性
锌等其他活泼金属 加热时，反应生成硫酸盐和SO2 强氧化性和酸性
与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2
较不活泼金属(如铜、银等) 金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O 强氧化性和酸性
碳、硫、磷等非金属 非金属单质＋浓硫酸高价态氧化物或含氧酸＋SO2↑＋H2O 强氧化性
还原性物质 能将还原性物质(如H2S、HI)氧化，如：H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O 强氧化性
11. D　碳和浓硫酸反应的产物中有水，无水硫酸铜遇水变蓝，A正确；二氧化硫能使品红溶液褪色，装置乙中可盛装品红溶液检验二氧化硫，B正确；二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化，装置丙的作用是除去SO2气体，C正确；氯化钙和二氧化碳不反应，装置丁不能检验产物中的CO2气体，检验二氧化碳应该用澄清石灰水，D错误。
12. D　SO2与水反应生成的H2SO3能使紫色石蕊试液变红，说明SO2是酸性氧化物，A正确；SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性，B正确；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，C正确；反应中有H2O生成，但浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，导致试管底部出现白色固体为CuSO4，D错误。
13. (1) 除去SO2，以免干扰CO2的检验
(2) 装置③中的品红溶液褪色
(3) 能　装置⑤中品红溶液不褪色，说明SO2已除尽，则使澄清石灰水变浑浊的是CO2
(4) CaSO4　(5) Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－　向氯水中通入SO2，向反应后的溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀，过滤，洗涤沉淀，向沉淀中再滴加足量的稀盐酸，沉淀不溶解，证明生成了SO，说明反应能够发生
14. (1) 0.6　1.2　(2) 18 mol/L　54.6 g
　 浓硫酸与金属的反应注意“量变”引起的“质变”，如浓硫酸参加的反应，随着反应的进行，因生成水和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起“质变”，如浓硫酸与Zn的反应。