高中化学课时检测23硫酸的工业制备浓硫酸的性质含解析苏教版必修第一

硫酸的工业制备浓硫酸的性质

基础•全面练

1.国家为了规范管理危险品，颁布了《危险化学品目录》，其中硫酸是危险品，且是三

类易制毒。经营硫酸，除了要有危险化学品经营许可证，还要办理非药品类易制毒化学品经

营备案证明。

下列关于硫酸性质的描述正确的是（）

A.浓硫酸有氧化性，稀硫酸无氧化性

B.由于浓硫酸具有吸水性，故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实验

C.稀硫酸与铁、铝反应，浓硫酸在常温下与铁、铝不反应

D.浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成，可能是CuO

解析：选D浓硫酸与金属反应时，硫元素被还原，体现其氧化性，稀H2soi与金属反

应时，氢元素被还原，体现其氧化性，故A错误；浓硫酸具有脱水性，可与蔗糖反应做“黑

面包”实验，故B错误；浓硫酸在常温下与铁、铝发生钝化反应，表面生成一层致密的氧化

膜，阻止反应进一步进行，故C错误；少量黑色固体可能是CuO,因CuO为黑色，故D正确。

2.通常情况下，以下气体不能用浓硫酸干燥的是（）

A.SOaB.CI2

C.HC1D.H2S

解析：选D浓硫酸是酸性干燥剂，可以干燥酸性气体，如SO?、Ck、HC1,但不能干燥

具有还原性的气体，如FbS,因为浓H2soi具有强氧化性，会把H6氧化。

3.下列关于硫酸的说法正确的是（）

A.向碱溶液中滴加稀硫酸，溶液的pH逐渐由小变大

B.稀硫酸与氯化钢溶液混合有白色沉淀产生

C.稀硫酸能够使石蕊溶液呈蓝色

0.稀释浓硫酸时，要将水沿着器壁缓慢地加入浓硫酸中并不断搅拌

解析：选B向碱溶液中滴加稀HzSO”发生中和反应，溶液的pH由大变小，A错误;

稀H2sol与BaCL溶液反应生成BaSO,白色沉淀，B正确；稀HzSO,能使石蕊溶液变红色，C错

误；稀释浓HzSO出寸，要将浓H2soi沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，以防液滴飞

溅，D错误。

4.若将浓硫酸慢慢滴入浓盐酸中，可能产生的实验现象是（）

A.产生黄绿色气体

B.冒白雾，混合物温度升高

C.冒白雾，混合物温度降低

1

D.液体四溅，冒白烟

解析：选B浓硫酸慢慢滴入浓盐酸中，浓硫酸吸水放热，混合物温度升高，HC1挥发

遇水蒸气形成盐酸小液滴，呈白雾。

5.浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中未表现出的性质是（）

A.酸性B.脱水性

C.吸水性1）.强氧化性

解析：选A蔗糖（配电0"）在浓硫酸作用下脱水，生成碳和水（实验后蔗糖会变黑，黑

的就是碳颗粒），这一过程表现了浓硫酸的脱水性和吸水性；浓硫酸吸水产生的大量热使浓

硫酸和C发生反应生成CQ和S02,这一过程表现了浓硫酸的强氧化性，整个过程没有表现

酸性，A项符合题意。

6.向50mLi8moi•I「'的H2soi溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原

的H2soi的物质的量（）

A.小于0.45mol

B.等于0.45mol

C.在0.45mol和0.90mol之间

D.大于0.90mol

解析：选ACu与稀硫酸不反应，在加热条件下铜和浓硫酸能发生反应。由反应Cu+

2H2so式浓）q=CuS01+S02t+211,0可知，参加反应的H2soi有一半被还原，在Cu与浓硫酸

的反应过程中，浓硫酸的浓度逐渐降低，变成稀硫酸时反应将停止，所以0.9molH2sol与

足量铜片反应时，被还原的H2soi的物质的量小于0.45molo

7.下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是（）

①2NaCl（固）+H2sol（浓）^=NazS0,+2HClt

②C+2H2SOK浓）=^=C02t+2SO2t+2IL0

③Cu+2H2SO,（浓）=^=CuSO,+SO/t+2H2O

@2FeO+4H2SO.l（^）=Fe2（S0t）3+S02t+4H20

A.①②B.③④

C.①③D.②④

解析：选B金属、金属氧化物（具有变价的金属元素处于低价态）与浓硫酸反应时，浓

硫酸既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓112sol反应时，浓HzSO,只表现强氧化性。

8.在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓

硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是（）

2

A.①②®®B.①③④

C.①②④D.②③④

解析：选A浓硫酸吸收空气中的水放热，温度计温度升高，能证明浓硫酸的吸水性，

①正确；浓硫酸吸水，胆矶失去结晶水，变为白色的无水硫酸铜，能证明浓硫酸的吸水性,

②正确；浓硫酸吸水，饱和硝酸钾溶液中析出晶体硝酸钾，能证明浓硫酸的吸水性，③正确;

浓硫酸吸水，试管中的水减少，能证明浓硫酸的吸水性，④正确。

9.硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车，某新工人违反规定，边吸烟边用水冲洗该

车，结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是（）

A.浓硫酸遇明火爆炸

B.铁与水反应产生的氢气接触空气，遇明火爆炸

C.浓硫酸遇水发热爆炸

D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气，遇明火爆炸

解析：选D浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸，稀硫酸与铁反应产生氢气，氢气接触空气,

遇明火爆炸。

10.如右图所示，小试管内盛有约3mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的

U形细管内盛有少量水（为便于观察，预先染成红色），沿小试管的内壁小心地

慢慢加入约3mL浓硫酸，静置片刻。可观察到的现象有（）

A.小试管内液体分成两层，下层蓝色，上层无色

B.U形管内左、右两边液面高度无变化

C.小试管内有少量白色固体析出

D.以上现象都没有，无明显现象

解析：选CA选项，小心加入浓硫酸，会暂时分层，浓硫酸密度大，所以下层无色,

上层蓝色。B选项，浓硫酸与水溶液混合后，放热，锥形瓶内气压增大，U形管左边液面下

降，右边液面升高。C选项，浓硫酸具有吸水性，饱和硫酸铜溶液析出少量硫酸铜晶体。

11.在如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对观察到的现象叙述不正确的是

（）

3

浓硫酸

A.苹果块会干瘪B.胆机晶体表面有“白斑”

C.小试管内有固体析出D.pH试纸变红

解析：选I)浓硫酸具有吸水性，能够吸收周围环境中的水蒸气。苹果块散发出的水分、

胆矶风化产生的水分都可以被浓硫酸吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矶表面失水而出现不

带结晶水的白色CuSO”A、B项正确；浓硫酸溶于水时会放出大量的热，Ca(OH)?的溶解度

随温度的升高而降低，饱和澄清石灰水中有固体析出，C项正确；浓硫酸几乎不能电离出H

+,因此pH试纸不会变红，但会被炭化而变黑，D项错误。

12.将3.2gCu投入100mL稀硫酸中加热，没有明显变化，若边加热边缓缓加入一定

量HQ2,金属Cu逐渐溶解，则下列说法正确的是()

A.反应过程中有刺激性气味的气体生成

B.山。2对Cu和稀硫酸的反应起催化作用

C.若Cu和硫酸恰好完全反应，则稀硫酸的物质的量浓度为0.5mol•L-1

D.反应中硫酸既表现出酸性又表现出强氧化性

解析：选C双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化，反应化学方程式为Cu

+H202+H2S0.,=CUS04+2H20„从方程式看出无气体生成，故A错误；分析元素的化合价，过

氧化氢中氧的化合价从一If—2,化合价降低，过氧化氢作氧化剂，故B错误；3.2g铜的

物质的量:十冷产二°.°5m〃从方程式看出,消耗。.05mol硫酸,硫酸的浓度:端用

=0.5mol-L",故C正确；从方程式看出，反应中硫酸中各元素的化合价没有变化，故只

表现出酸性，没有表现氧化性，故D错误。

13.根据如图所示装置，回答下列问题。

(D开始加热后，产生的现象:

a处；b处_________________________________________

(2)停止反应后，用酒精灯在b处微微加热，产生的现象是—

(3)写出a处发生反应的化学方程式：___________________________________

4

(4)蘸有Na£()3溶液的棉花的作用是_________________________________________

(5)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18mol浓硫酸放在试管中共热，直到

反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫

酸剩余。

①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是

②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是(填字母)。

a.铁粉b.BaCk溶液

c.银粉d.NallCOs溶液

解析：(1)浓硫酸与铜片反应生成SO?气体，SO2能使品红溶液褪色，生成的CuSO,使溶

液变蓝色。(2)被SO?漂白的品红纸条加热时会重新变红。(4)SOz有毒，不能直接排放到空气

中，用NazCOs溶液可以吸收多余的S0“⑸随着反应的进行，H2soi被不断消耗，且反应生

成水，使浓硫酸的浓度逐渐减小，当变为稀硫酸时，反应将会停止，因为铜与稀硫酸不反应;

可向反应结束后的试管中加入铁粉或NaHCO：；溶液，若有气泡产生则可证明有余酸。

答案：(1)有气泡产生，溶液变蓝纸条褪色

(2)纸条由无色恢复为红色

(3)CU+2H2S0I(^)=^=CuS0)+S02t+2H20

(4)吸收多余的SO”防止污染环境

(5)①反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜和稀硫酸不反应②ad

14.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，

加几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。请回答下列问题：

(1)生成的这种黑色物质(单质)是(填化学式)。

(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是

大气的污染物之一，这种有刺激性气味的气体为(填化学式),反应的化学方

程式为。

(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有(填字母)。

A.酸性B.吸水性

C.脱水性D,强氧化性

(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液，

说明这种气体有性；将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入氯水中，发生反应的

化学方程式为。

(5)能否用澄清石灰水鉴别⑵中产生的两种气体(填“能”或“不能”)，若不

能，请写出两种可以鉴别这两种气体的试剂：。

5

解析：(1)浓硫酸具有脱水性，生成的黑色物质为蔗糖与浓硫酸脱水后形成的碳单质。

(2)浓硫酸具有强氧化性，蔗糖脱水形成的碳单质在脱水放出的热量作用下与浓硫酸反

应生成二氧化硫、二氧化碳和水，具有刺激性气味的二氧化硫是大气的污染物之一，反应的

化学方程式为C+2H£0」(浓)^^2S0zt+CO2f+2H20O

(3)根据实验现象及(1)(2)的分析知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，浓硫酸表现出了吸水

性、脱水性和强氧化性，B、C、D正确。

(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体二氧化硫通入品红溶液中，由于二氧化硫具有漂

白性，品红溶液会褪色，二氧化硫具有还原性，能与氯气在水中反应生成硫酸和盐酸，反应

的化学方程式为S02+C12+2H20=H2S0,+21IC1«

(5)(2)中产生的二氧化硫、二氧化碳通入澄清石灰水中，都能产生白色沉淀，现象相同，

不能用澄清石灰水鉴别；二氧化硫具有漂白性可使品红溶液褪色、具有还原性可使浸水、酸

性高镒酸钾溶液褪色，二氧化碳不能使品红溶液、澳水、酸性高镉酸钾溶液褪色，二氧化硫

和二氧化碳可选用品红溶液、澳水或酸性高锯酸钾溶液进行鉴别。

答案：(1)C⑵SO2C+2H£0」(浓)^^2S0zt+C02t+2H2。(3)BCD⑷褪色漂

白S02+Cl2+2H20=H2S0,+2HC1(5)不能品红溶液、澳水或酸性高镒酸钾溶液

提能练

15.对下列事实的解释正确的是()

A.蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟，说明硫酸与氨气不反应

B.医疗上可用硫酸钢作X射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钢不溶于酸

C.向50mL18mol-L^1破0,溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2soi

的物质的量等于0.45mol

D,常温下，浓硫酸可以用铝制容器贮存，说明铝与浓硫酸不反应

解析：选B氨气与挥发性酸反应可形成白烟，硫酸难挥发，A错误；随着反应的进行,

硫酸的浓度降低，稀硫酸不能与铜反应，C错误；常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化)，形成

致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行，D错误。

16.将一定量的锌与100mL18.5mol浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生

成33.6L气体Y(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的c(Il+)=0.1mol•L

则下列叙述不正确的是()

A.气体Y是S02和4的混合物

B.气体Y中S0?和H2的体积比为4：1

C.反应中共消耗97.5g锌

D.反应中共转移3mol电子

解析：选BZn和浓硫酸反应生成SOz,随着反应的进行，浓硫酸的浓度降低，变成稀

6

硫酸，此时生成肘。反应消耗肘S04的物质的量为18.5mol-L-,X0.1L-0.05mol・L-,X1

L=l.8mol,根据得失电子守恒：

2e

Zn失2」邑eZn2+)SOr^—SO^H*得e上。此时生成1.5mol气体，则

转移电子为3mol,反应完的Zn为1.5mol。则：z?7(Zn)=65g•mol-1X1.5mol=97.5g,

〃(S()2)=1.8mol_1.5mol=0.3mol,“(Hz)=1.5mol_0.3mol=l.2mol。故混合气体中

刀(SO2)：Z?(H2)=0.3mol：1.2mol=lI4。

17.硫酸是无机“三大强酸”之一，其产量是衡量一个国家无机化工发展水平的重要标

志。工业制硫酸的工艺流程如下图，请据图回答下列问题。

空浓硫酸水优

医守久L鹭、一蜃43吸嬴臼^释'室一§

(D写出用硫铁矿(主要含Fe&)造气的化学方程式：，设

备名称是。工业上往往将硫铁矿粉碎，目的是。

(2)催化氧化之前对SO2和空气的混合气体进行净化、干燥的目的是o

(3)由吸收塔排出的尾气中SO2的含量如果超过0.50mL-r',就要加以处理后才能排

出，处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫，该过程的化学方程式是。

(4)某硫酸工厂每天消耗硫铁矿石(含Fe&质量分数为6096)20t,生产中三阶段的转化

率依次为98%、95%、98%,则该工厂一天能生产98.3%的硫酸的质量为t。

解析：(1)用硫铁矿造气即Fe&与氧气反应生成Fe。与SO,。设备为沸腾炉，将硫铁矿

粉碎，目的是增大接触面积，提高反应速率，使硫铁矿燃烧充分。(2)炉气中的杂质会造成

催化剂中毒。(3)用氨水洗涤烟气脱硫，反应的化学方程式为2NHjH2()+S02=(NHjS03+

比0或NH3-H20+S02=NHtHS03,

(4)FeSz与H2soi之间的关系为

FeSz〜2S0，〜2H2S0，,

120196

20tX60%X98%X95%X98%mX98.3%

解得冷18.2to

答案：(1)4FeS2+1102=2Fe203+8S02沸腾炉增大接触面积，提高反应速率，使硫

铁矿燃烧充分

(2)防止催化剂中毒

(3)2NH：(•H20+S02=(NH,)2S03+H20

(4)18.2

18.某研究性学习小组为研究Cu与浓H2soi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):

7

实验选用细铜丝、98.3%H2s0八品红溶液、澄清石灰水、CCLHNaOH溶液等物品，铜丝

被卷成螺旋状，一端没入浓HzSO,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：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CuSO.o

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，会不会是液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料发现：

2Cu+S0Xu2s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、蒸储水洗、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