【全程复习方略】（广东专用）高考化学 第六章 第二节 硫酸 硫酸工业课时提升作业.doc

【全程复习方略】（广东专用）2014年高考化学 第六章 第二节 硫酸 硫酸工业课时提升作业(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.下列物质(或主要成分)的化学式错误的是()A.重晶石：BaSO4B.熟石膏：CaSO42H2OC.皓矾：ZnSO47H2OD.明矾：KAl(SO4)212H2O2.储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，这体现了浓硫酸的()A.吸水性和酸性 B.脱水性和吸水性C.氧化性和吸水性D.不挥发性和酸性3.(2013天水模拟)对下列事实的解释错误的是()A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性B.将浓硫酸滴到蓝矾上，晶体变白，说明浓硫酸具有吸水性C.常温下，浓硫酸可以用铝槽贮存，说明铝与浓硫酸不反应D.反应CuSO4+H2SCuS+H2SO4能进行，说明CuS既不溶于水也不溶于稀硫酸4.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是正确的是()A.硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁矿不能燃烧B.SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便SO3吸收完全C.SO2氧化为SO3时需使用催化剂，因为这样可以提高SO2的转化率D.从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应5.按下述实验方法制备气体，合理又实用的是()A.锌粒与浓硫酸加热反应制备SO2B.向饱和NaCl溶液中滴加浓硫酸制备HClC.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D.大理石与稀硫酸反应制备CO26.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是()A.定性检验S，将BaCl2溶液用HNO3酸化B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力，用盐酸将高锰酸钾溶液酸化C.检验溶液中是否含有Fe2+时，用硝酸酸化D.检验溶液中是否含有S时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化，所得溶液再加BaCl2溶液7.下列金属或氧化物可以完全溶解的是()A.1 mol Zn与含1 mol HCl的稀盐酸共热B.1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热C.1 mol Cu与含4 mol HNO3的浓硝酸D.1 mol MnO2与含4 mol HCl的浓盐酸共热8.(2013柳州模拟)有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是()A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化B.加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C.加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化9.已知硫酸溶液的质量分数越大时，其溶液的密度越大，将质量分数为3x%与x%的两种硫酸溶液等体积混合后，溶液的质量分数()A.大于2x%B.小于2x%C.等于2x%D.无法确定10.(2013桂林模拟)向5 mL 18 molL-1的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应，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.充分反应后体系无硫酸剩余D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(12分)硫酸的性质和硫酸盐在生产和生活中有着广泛应用。.某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计如下方案：操作结论火柴梗变黑者为浓硫酸加入金属铝片产生刺激性气味者为浓硫酸分别加入到盛水的试管中放热者为浓硫酸用玻璃棒蘸浓氨水靠近瓶口冒白烟者为浓硫酸加到CuSO45H2O晶体中变白者为浓硫酸(1)其中可行的是(填序号)。(2)其中一个稍作改进就能成为可行的是(填序号)，改进方法是 。(3)其中不可行的是(填序号)，理由是 。.硫酸盐中的石膏可用来生产粉笔。粉笔的生产过程可图示如下。石膏矿 A 粉笔(4)A的化学式是 。(5)在A中加入少量甘油和纯碱，可制成“无尘”粉笔。甘油吸湿性很强，使粉笔末因潮湿而不易漂浮。加入纯碱可提高硬度，写出与此相关的化学方程式： 。12.(13分)(能力挑战题)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。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，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)丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是 。(3)A中加入的试剂可能是，作用是 ；KMnO4溶液的作用是 。(4)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，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？(填“能”或“不能”)，原因是 。13.(15分)(能力挑战题)工业制硫酸生产流程如下图：(1)在催化反应室，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有。A.升高温度B.使用催化剂C.不断补充空气D.及时分离出SO3(2)在生产中，为提高催化剂效率采取了以下哪些措施？。A.净化气体B.控制温度在400500C.增大催化剂与反应气体的接触面积D.不断补充空气(3)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；H=-196.6 kJmol-1。在450、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，充分反应后，放出的热量(填“”或“=”)196.6 kJ，理由是 。(4)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO27%、O211%、N282%。在500，0.1 MPa条件下达到平衡时，各种气体的体积比为V(SO2)V(SO3)V(O2)V(N2)=0.466.57.782，则SO2的转化率为。(5)生产硫酸过程中的尾气(主要是SO2、O2、N2等)通常用氨水吸收，请写出该反应的化学方程式 。答案解析1.【解析】选B。熟石膏的化学式是2CaSO4H2O。2.【解析】选C。铁遇冷的浓硫酸会发生钝化，但浓硫酸具有较强的吸水性，吸水后变为稀硫酸，与活泼金属发生置换反应。3.【解析】选C。浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖碳化变黑；浓硫酸具有吸水性，能吸收结晶水合物中的结晶水；常温下，浓硫酸可用铝槽贮存，是由于浓硫酸能使铝“钝化”，并不是铝与浓硫酸不反应，C错误；CuSO4与H2S反应生成的CuS与H2SO4(稀)能共存，说明CuS与稀硫酸不反应。4.【解析】选B。矿石粉碎是为了提高反应速率，并不是因为大块的硫铁矿不能燃烧；用浓硫酸吸收SO3是为了防止水与其形成酸雾，降低SO3的吸收率；使用催化剂可以提高反应速率，但不能提高SO2的转化率；从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的杂质会使催化剂中毒。5.【解析】选C。锌与浓硫酸反应，产生的是SO2和H2的混合气体。因氯化氢易溶于水，制备时用固体食盐与浓硫酸反应。H2SO4与CaCO3反应产生的CaSO4微溶于水，使反应难以进行。6.【解析】选D。A项中HNO3会氧化S生成S，干扰S的检验，B项中用盐酸酸化，KMnO4将被还原，C项中Fe2+被HNO3氧化，处理不正确。7.【解析】选C。A项中Zn剩余0.5 mol，B项中随反应发生当浓硫酸变稀时反应停止，所以Cu反应量小于1 mol，D项与B项类似，稀盐酸与MnO2也不反应，所以MnO2最后有剩余。【方法技巧】“三酸变稀”问题典型的“三酸变稀”问题就是浓盐酸与MnO2反应、浓硫酸与Cu、Zn等反应、浓硝酸与Cu等反应。随着反应的进行，三种酸都变稀，从而使反应停止或产物发生变化；三种酸放置在空气中由于稀释(浓硫酸吸水)或挥发(浓盐酸挥发)，也可能使其变稀。8.【解析】选D。加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中可能含有BaSO3，然后加入硝酸后，硝酸具有强氧化性，把BaSO3氧化为BaSO4。加入硝酸后的不溶性的沉淀可能是BaSO3和BaSO4的混合物。无论Na2SO3被不被氧气氧化，均产生题目中所述现象，所以本题D项为正确答案。9.【解析】选A。假设两种硫酸溶液等质量混合，则混合后溶液里溶质的质量分数等于2x%。因为质量分数为3x%的溶液的密度大，所以等体积混合后其质量大于x%的溶液质量，因而混合后溶液里溶质的质量分数大于2x%。【一题多解】设质量分数为3x%的硫酸溶液密度为1，质量分数为x%的硫酸溶液的密度为2，两者体积均为VmL。则混合后溶液的质量分数为：w(H2SO4)=x%因为12得到1+222所以21+1+222+21即31+22(1+2)w(H2SO4)x%=2x%10.【解题指南】解答本题要明确以下2点：(1)Cu与浓硫酸反应时，被还原的硫酸只占参加反应H2SO4的一半。(2)随着反应的进行，硫酸的浓度降低，铜与稀硫酸不反应。【解析】选D。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，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐降低变成稀硫酸。因此，参加反应的硫酸的实际量要比理论计算值小。据题意得n(H2SO4)=0.005 L18 molL-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。11.【解析】.鉴别浓、稀硫酸时要充分利用二者性质的差别。方案可行，体现了浓硫酸的脱水性；方案不可行，因为在常温下，浓硫酸使Al钝化，故无刺激性气味气体逸出，若加热，二者即发生反应；方案可行，因为浓硫酸溶于水时放出大量的热；方案不可行，因为浓硫酸是高沸点酸，无挥发性；方案可行，体现了浓硫酸的吸水性。.石膏粉碎加热后得到熟石膏(2CaSO4H2O)，所以A的化学式为2CaSO4H2O。加入纯碱可提高硬度，说明Na2CO3和CaSO4反应生成了CaCO3。答案：(1)、 (2)加热(3)硫酸是高沸点酸，没有挥发性(4)2CaSO4H2O(5)Na2CO3+CaSO4CaCO3+Na2SO412.【解析】(2)连接好装置后，检查完装置的气密性才能开始实验。(3)可以用品红来检验SO2是否存在，用KMnO4来除去SO2。(4)为了防止空气中的水分也进入D装置，所以应该加上E装置。(5)D装置中的白色粉末变蓝，说明有H2O生成，同时C装置中CuO被还原为Cu，说明混合气体中存在H2。答案：(1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O(2)检查装置的气密性(3)品红溶液检验SO2除去SO2气体(4)浓硫酸吸收水蒸气碱石灰防止空气中水蒸气进入D中(5)黑色(CuO)变成红色(Cu)白色粉末变成蓝色不能混合气体中含H2O，会干扰H2的检验13.【解题指南】解答本题时要注意以下2点：(1)使用催化剂，加快反应速率，但是不会提高SO2平衡转化率。(2)根据体积比中SO3和SO2的体积比可求出SO2的转化率。【解析】(1)反应2SO2+O22SO3的特点是：反应放热，气体分子数减小，是可逆反应。为提高SO2的平衡转化率应采取降温、加压、及时分离出产物SO3以及增大O2浓度等措施。使用催化剂，加快反应速率，但是不会提高SO2平衡转化率。(2)催化剂表面积越大，反应速率越快，另外还要考虑催化剂的活性温度和防止催化剂中毒。(3)热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；H=-196.6 kJmol-1是指101 kPa和298 K时2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时放出的热量为196.6 kJ，当把2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)投入反应器达到平衡时，反应并不彻底，故放热少于196.6 kJ。(4)由产物中V(SO2)V(SO3)=0.466.5可求SO2的转化