2011高考化学一轮复习《硫酸及硫酸工业》 人教大纲版

1 第六章第六章 氧族元素及环境保护氧族元素及环境保护 第三节第三节 硫酸及硫酸工业硫酸及硫酸工业 1 2010 改编题 向 25 mL 18 4 mol L 1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热 充分反 应 后 被还原的 H2SO4的物质的量 A 小于 0 23 mol B 等于 0 23 mol C 在 0 23 mol 0 46 mol 之间 D 大于 0 46 mol 解析 n H2SO4 0 46 mol 假设完全反应被还原的 H2SO4为 0 23 mol 可见 A 项符 合题意 答案 A 2 2010 模拟题 小试管中盛有几毫升水 与大试管连通的 U 形细玻璃管内放有少量 的 水 已染成红色 如沿小试管壁小心地慢慢注入 3 mL 浓硫酸 静置片刻后 U 形 细 玻璃管中可观察到的液面现象是 A 左高右低 B 左低右高 C 左右一样高 D 来回振动 解析 浓 H2SO4稀释放热 大试管中气体温度升高 压强增大 使 U 形管中液体向 右移动 故液面左低右高 答案 B 3 2010 模拟题 下列事实与浓硫酸的脱水性无关的是 A 分别将盛装浓硫酸和硫酸铜蓝色晶体的试剂瓶 敞口放置于同一密闭容器中一 段时间后 硫酸铜变成白色粉末 B 浓硫酸使蔗糖变黑 C 乙醇与浓硫酸混合制取乙烯 D 浓硫酸使乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯 解析 根据吸水性和脱水性的本质区别不难分析 浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变成白 色粉末 是浓硫酸吸收空间内的水分而促使 CuSO4 5H2O 失水所致 不属于脱水 2 B C 中的变化均属脱水作用 D 中浓 H2SO4吸收乙酸脱羟基乙醇脱氢生成的水使平 衡正向移动生成乙酸乙酯 体现浓 H2SO4的吸水性 答案 AD 4 2010 北京四中月考题 在硫酸工业制法中 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 硫铁矿燃烧前需要粉碎 因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 B 从沸腾炉出来的炉气需净化 因为炉气中二氧化硫会与杂质反应 C 二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂 这样可以提高二氧化硫的转化率 D 三氧化硫用 98 3 的浓硫酸吸收 目的是防止形成酸雾 以便使三氧化硫吸收 完 全 解析 A 项 粉碎 目的是为了增大反应接触面积 B 项 净化 是为了防止 催化剂中毒 使用催化剂可提高反应速率 不能使转化率发生改变 答案 D 5 2010 太原十中期中考题 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 处通入 SO3 整个吸收操作采取逆流的形式 B 从 处喷下 98 3 的硫酸 瓷环的作用是增大接触面积 C 从 处导出的气体只含有少量 SO2 可直接排入大气 D 从 处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 解析 三氧化硫的吸收通常使用 98 3 的硫酸 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 吸收速率慢 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 N2 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 答案 C 6 2010 模拟题 某校化学小组学生测定硫酸铜晶体里结晶水的含量 若实验测得硫酸 3 铜晶体中结晶水的含量偏低 造成此结果可能的原因有 加热前所用的坩埚未完全干燥 加热时有少量固体溅出 被测样品中含有加 热易挥发的杂质 在空气中冷却后称量 加热至样品还有淡淡的蓝色时就冷却 称量 A B C D 解析 判断实验测得硫酸铜晶体中结晶水含量出现的误差依据为 w H2O 100 m H2O m CuSO4 xH2O样品 使 m H2O 增大 m CuSO4 xH2O 样品 不变 使 m H2O 减少 m CuSO4 xH2O 样品 不变 答案 D 7 2010 徐州市五校期中联考题 将一定量的锌与 100 mL 18 5 mol L 1浓硫酸充分反 应 后 锌完全溶解 同时生成气体 A 16 8 L 标准状况 将反应后的溶液稀释到 1 L 测得溶液的 pH 0 则下列叙述中错误的是 A 气体 A 为 SO2和 H2的混合物 B 气体 A 中 SO2和 H2的体积比为 4 1 C 反应中共消耗锌 97 5 g D 反应中共转移电子 1 5 mol 解析 n H2SO4 1 85 mol 剩余的为 1 L 1 mol L 0 5 mol n 气体 0 75 1 2 mol 无论是 SO2还是 SO2与 H2的混合物 反应转移 1 5 mol 电子 反应的 Zn 为 0 75 mol n ZnSO4 0 75 mol n SO2 1 85 mol 0 5 mol 0 75 mol 0 6 mol n H2 0 15 mol A B D 选项正确 C 选项符合题意 答案 C 8 2010 模拟题 把含硫 48 的硫铁矿先制成硫酸 再吸收氨气制成硫酸铵 1 t 这种 硫 铁矿在理论上能制得硫酸铵 A 1 06 t B 1 98 t C 2 14 t D 2 26 t 解析 根据 S H2SO4 NH4 2SO4关系式可得出 m NH4 2SO4 1 t 48 32 132 1 98 t 答案 B 4 9 2009 天津八校 5 月联考题 某化工厂工业废水中含 H2SO4的质量分数为 2 采用 边 排放边中和的方法将它处理至基本上呈中性 处理方法如下图所示 若处理后废水 pH 7 则 2 NaOH 溶液的流量为 A 0 008 16 m3 s 1 B 0 01 m3 s 1 C 0 016 32 m3 s 1 D 0 02 m3 s 1 解析 抓住 pH 7 即 n NaOH 2n H2SO4 这个等量关系列式求算 0 01 m3 s 1 1 02 g cm 3 2 98 g mol 1 2 40 g mol 1 2 1 02 g cm 3 0 008 16 m3 s 1 答案 A 10 2010 模拟题 实验室里有一瓶试剂的标签部分被腐蚀 如图所示 仅知该试剂是 只 含短周期元素的纯净物 某同学设计实验探究该试剂成分 实验现象和结论都正确 的是 A 取该样品加入足量的硝酸钡溶液和稀盐酸 产生白色沉淀 则该样品的成分一 定是硫酸钠 B 取该样品溶于水 测得溶液 pH 10 将溶液放置在空气中 一段时间后再测 定 溶液 pH 7 该样品可能是亚硫酸钠 C 取该样品溶于水 加入足量稀硫酸 将产生气体通入品红溶液 品红溶液褪 色 加热溶液变红色 则样品成分是 Na2S D 若样品成分是硅酸钠 Na2SiO3 溶于水 滴加盐酸至过量 产生现象是先生成 白色沉淀 后沉淀溶解 解析 根据标签知 样品中一定含有钠元素 即该化合物是钠盐 可能是硫化钠 亚硫酸钠 硫酸钠 硅酸钠等 样品中加入硝酸钡和盐酸 溶液中 H NO3 相当于硝酸 能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠 也可能是氧化硫化钠生成硫酸钠 所以 产生白色沉淀 不能说明原样品是硫酸钠 A 错 2Na2SO3 O2 2Na2SO4 亚硫 5 酸钠是弱酸强碱盐 溶液显碱性 在空气中转化成硫酸钠 硫酸钠是强酸强碱盐 溶液呈中性 B 正确 溶有 SO2的品红溶液加热变红色 原因是 SO2的漂白是可逆 的 与稀硫酸反应能生成 SO2的钠盐均满足 C 错 向硅酸钠溶液中滴加盐酸 产生 白色沉淀 硅酸不溶于强酸 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 D 错 答案 B 11 请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题 1 黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为 2 在硫酸工业生产中 为了提高 SO2的转化率 且能充分利用热能 采用了中间 有 热交换器的接触室 如图所示 按此密闭体系中气体的流向判断 在 R 处流出的气 体 中除 N2外的主要组成为 A SO2 B SO2 SO3 C SO2 O2 D SO3 O2 SO2 3 接触法制硫酸过程中 2SO2 g O2 g 2SO3 g 根据下表中的数据判 A A A A AA A A A AA 催化剂 断下列图象正确的是 填序号 压 强 SO2 的转化率 温 度 p1p2 400 99 699 7 6 500 96 997 8 4 下图表示的是工业制硫酸中尾气的综合利用 气体 M 回收后可进入接触室循环 利 用 请根据图示判断 X 是 填名称 写出 Y 与硫酸反应生成 M 的化学方 程 式 解析 1 黄铁矿与氧气在沸腾炉里反应 2 该装置为接触室 R 处流出的气体就是 在接触室中发生反应的反应物 其主要成分是二氧化硫和氧气 3 根据反应特点和 数据表知 p2 p1 正反应是放热反应 降低温度 二氧化硫的转化率提高 增大压 强 三氧化硫的百分含量提高 AB 图象符合题意 答案 1 4FeS2 11O22Fe2O3 8SO2 2 C 高温 3 AB 4 氨水 NH4 2SO3 H2SO4 NH4 2SO4 H2O SO2 12 2010 河北师大附中月考题 小明同学在学习 硫酸及其盐的某些性质与用途 的 过 程中 进行如下实验探究 实验一 探究浓硫酸的氧化性 将实验室常用的药品放入如图所示的实验装置后 加热装置甲 夹持和加热装置 省 略 1 该装置设计上存在明显缺陷 请指出 2 写出装置甲中反应的化学方程式 7 装置乙中的试剂是 实验二 探究某硫酸亚铁盐固体是否变质 3 请你帮助小明同学完成如下实验方案 实验操作预期现象和结论 解析 1 制气装置不能在封闭体系中进行 否则易引起爆炸 因此尾气吸收装置 乙 中的广口瓶不能加瓶塞 2 根据品红溶液可推测发生装置中生成了 SO2气体 因 此 可选用 Cu 与浓硫酸反应或 C 与浓硫酸反应 3 检验硫酸亚铁盐固体是否变质即检 验 样品中有无 Fe3 检验 Fe3 最灵敏的试剂是 KSCN 溶液 误区警示 在解答第 3 题时应注意 题中只要求检验样品是否变质 因此没有必 要 检验样品中有无 Fe2 答案 1 装置乙中的广口瓶不应加瓶塞 2 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 或 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 其他合理答案也可 NaOH 溶液 3 实验操作预期现象和结论 往一支试管中加入少量固体样 品 加水溶解 再滴加几滴 KSCN 溶液 若溶液变为血红色 说明该固 体已变质 若溶液未变为血红色 说明该固体没有变质 13 2010 模拟题 实验室用粗锌和稀硫酸反应制氢的废液中含有大量的硫酸锌 因粗 锌 中常含有铁等杂质 溶液中混有一定量的硫酸亚铁 为充分利用制氢废液 某校化 A 8 学兴趣小组以制氢气的废液为原料来制取皓矾 ZnSO4 7H2O 并探究其性质 1 制备皓矾的实验流程如图所示 已知 开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的 pH 范围分别为 Fe OH 3 2 7 3 7 Fe OH 2 7 6 9 6 Zn OH 2 5 7 8 0 试回答下列问题 实验室常用粗锌和稀硫酸反应而不用纯锌和稀硫酸反应制氢气 除了纯锌成本较 高外 还有一重要原因是 试剂 E 供选择使用的有 Zn 粉 ZnO Zn OH 2 ZnCO3 ZnSO4等 应选用 其理由是 晶体 2 该过程的名称是 晶体 2 该过程的名称是 在得到皓矾时 向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是 2 探究 ZnSO4 7H2O 的性质 称取 28 7 g ZnSO4 7H2O 研细后置于坩埚中小心加热 测得残留固体的质量与温 度 的对应数据见下表 温度 602409301 000 残留固体质量 g 19 716 18 18 1 试写出 ZnSO4 7H2O 加热到 1000 时的反应方程式 解析 本题是一道结合化工的推断型实验题 难度一般 1 形成原电池可加快锌与硫酸的反应速率 注意在满足沉淀的同时 不能引进新的杂质 2 通过题给表格数据分析可知 930 分解完全 再通过计算得出反应方程式 答案 1 粗锌中含有的杂质可与锌形成原电池 可加快锌与硫酸的反应速率 9 ZnO ZnCO3或 Zn OH 2 调节溶液的 pH 至 3 7 5 7 使得 Fe3 完全转化为 Fe OH 3 沉淀 同时避免引入新的杂质 重结晶 为了冲洗掉晶体表面的水及杂质离 子 防止晶体溶解 影响产率 2 ZnSO4 7H2OZnO SO3 7H2O 1 000 14 2010 模拟题 某研究性学习小组为研究 Cu 与浓 H2SO4的反应 设计如下实验探 究 方案 装置中的固定仪器和酒精灯均未画出 实验选用细铜丝 98 3 H2SO4 品红溶液 澄清石灰水 CCl4 NaOH 溶液等药 品 铜丝被卷成螺旋状 一端没入浓 H2SO4中 另一端露置在液面上方 以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录 材料一 小组交流摘录 学生 1 加热前 无现象发生 加热后 液面下铜丝变黑 产生气泡 有细小黑色颗 粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中 黑色物质是什么 值得探究 学生 2 加热后 我也观察到黑色颗粒状物质 后来逐渐转变为灰白色固体 我想该 灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的 CuSO4 学生 3 你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑 而且试管上部内壁有少量淡黄色 S 固体凝聚 会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应 我查资料发现 2Cu S Cu2S 黑色 材料二 探究实验剪辑 实验 1 将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑 然后插入稀硫酸中 铜丝重新变得 光亮 溶液呈蓝绿色 将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑 然后插入稀硫酸中 无变化 实验 2 截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝 插入稀硫酸中无变化 将浓硫酸液面下方 变黑的铜丝 插入稀硫酸 黑色明显变浅 溶液呈蓝绿色 实验 3 将溶液中的黑色颗粒状物质 经过滤 稀硫酸洗 蒸馏水洗 干燥后放入氧 气流中加热 然后冷却 用电子天平称重发现质量减少 10 左右 根据上述材料回答下列问题 10 1 A 试管上方的长导管的作用是 D E 两支试管中 CCl4的作用是 2 加热过程中 观察到 A 试管中出现大量白色烟雾 起初部分烟雾在试管上部内 壁 析出淡黄色固体物质 在持续加热浓硫酸 沸腾 时 淡黄色固体物质又慢慢地消 失 写出淡黄色固体消失的化学反应方程式 3 对 A 试管中的浓 H2SO4和铜丝进行加热 很快发现 C 试管中品红溶液褪色 但 始 终未见 D 试管中澄清石灰水出现混浊或沉淀 你的猜想是 4 根据上述研究 结合所学知识 你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是 写化学式 解析 本实验的目的是检验铜与浓硫酸反应的产物 1 长导管的作用是冷凝气体 D E 两支试管中 CCl4的作用是防止倒吸 因为产物中的 SO2 CO2气体能被碱液完 全吸收 容易产生倒吸现象 2 出现的淡黄色固体只能是单质硫 消失的原因是被 浓硫酸氧化 3 中生成了 Ca HSO3 2而不出现沉淀 4 依据材料二中几个实验可以 推出结论 答案 1 冷凝 回流 防止倒吸 2 S 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O 3 SO2生成量较大 生成了 Ca HSO3 2溶液 4 CuO CuS Cu2S 15 2010 烟台一中期中考题 下图是无机物 A M 在一定条件下的转化关系 部分产物 及 反应条件未列出 其中 I 是由第三周期元素组成的单质中熔点