2017-2018学年高中化学必修一课时跟踪检测（二十）硫酸的制备和性质

课时跟踪检测（二十）硫酸的制备和性质一、单项选择题1．下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中，正确的是()A．常温时都能与铁发生反应，放出气体B．加热时都能与铜发生反应C．都能作为气体干燥剂D．硫元素的化合价都是＋6价解析：选D常温时浓硫酸使铁钝化；铜与稀硫酸在常温和加热时都不反应；浓硫酸有吸水性，可以作干燥剂，稀硫酸不能作干燥剂。2．常温下，可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸，下列叙述中，错误的是()A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应B．贮存浓硫酸的容器要密封，因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气C．贮存浓硫酸的容器应远离热源D．常温下，浓硫酸可以使铁或铝钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的继续进行解析：选A常温下，浓硫酸可在Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，体现其强氧化性。3．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是()A．各取少许溶液分别放铜片B．分别与石蕊溶液作用C．用玻璃棒各蘸取少许涂在纸上D．各取少许溶液分别放入铝片解析：选C区别浓、稀硫酸，可利用浓硫酸的脱水性，将其涂在纸上，浓硫酸会使纸炭化而发黑。4．向50mL18mol·L－1硫酸中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原硫酸的物质的量()A．小于0.45molB．等于0.45molC．在0.45mol和0.90mol之间D．大于0.90mol解析：选A根据化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O，若有2mol硫酸参加反应，就有1mol硫酸被还原：2H2SO4～SO2～(被还原)H2SO4。对50mL18mol·L－1的硫酸来说，应该有0.45mol硫酸被还原，但随反应的进行硫酸的浓度逐渐变小，稀硫酸不与Cu反应，因此被还原硫酸物质的量小于0.45mol。5．向盐酸中加入浓H2SO4时，会有白雾生成，不是导致产生该现象的原因的是()A．浓H2SO4具有脱水性B．浓H2SO4具有吸水性C．盐酸具有挥发性D．气态溶质的溶解度随温度的升高而降低解析：选A浓硫酸具有吸水性且溶于水放热，加快了盐酸中HCl气体的挥发。二、不定项选择题6．浓硫酸在使下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是()A．Cu→CuSO4 B．C→CO2C．NaCl→Na2SO4 D．Fe2O3→Fe2(SO4)3解析：选A反应Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，一部分硫元素化合价降低，一部分硫元素化合价不变，所以浓硫酸既表现了酸性，又表现了氧化性。C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O中硫元素化合价降低；Fe2O3＋3H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3＋3H2O中硫元素化合价不变。7．下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是()A．稀硫酸使紫色石蕊溶液变红B．稀硫酸与锌反应制取氢气C．浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫D．稀硫酸与纯碱反应解析：选CB中体现了H＋的氧化性，A、D为非氧化还原反应，C中S元素的化合价由＋6价降到＋4价，体现了S元素的氧化性。8．下列各实验相应操作、实验现象及原因解释或推论合理的是()选项操作现象解释或推论A铁片投入浓硫酸无明显变化常温下铁在浓硫酸中钝化B将浓硫酸滴到白纸上白纸变黑浓硫酸强氧化性导致纸张中的纤维素炭化C二氧化硫通入溴水溴水褪色说明二氧化硫具有漂白性D湿润红色石蕊试纸检验某气体试纸变蓝该气体是氨气解析：选AD常温下，铁在浓硫酸中钝化，无明显现象，A正确；浓硫酸使白纸变黑是由于浓硫酸的脱水性使纤维素炭化，B不正确；二氧化硫通入溴水发生氧化还原反应溴水褪色，二氧化硫表现为还原性，C不正确；使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体只有NH3，D正确。三、非选择题(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)写出B→C的化学方程式：_____________________________________________。(3)写出一个由D生成B的化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________。解析：固态单质A能与空气中的氧气反应生成气体物质B，则A可能为C或S等，假定为S，则B为SO2，C为SO3，它们的相对分子质量之比为64∶80＝4∶5，恰好与题意相符(同时也证明A不是C)，则D为H2SO4，它是一种重要的工业原料，与题意也相符，进一步证明A为S，E为H2SO3。答案：(1)H2＋Seq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())H2S(或写成可逆反应)(2)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(3)C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O或Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O10．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：______接______，______接______，______接______。(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中________________，丙中________________。(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________。(4)写出甲中反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2和水，由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前首先要除去SO2，SO2具有还原性，可以用酸性高锰酸钾溶液氧化而除去。为验证是否除尽需要再通过品红溶液检验，所以连接上述装置的正确顺序是A、F、E、C、D、B；(2)根据以上分析可知乙中出现白色沉淀，而丙中品红未褪色时，即可表明已检验出CO2；(3)根据以上分析可知，丁中酸性KMnO4溶液的作用是吸收SO2；(4)甲中反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。答案：(1)AFECDB(2)出现白色沉淀品红未褪色(3)吸收SO2(4)C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O一、单项选择题1．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是()选项操作结论A将火柴梗伸入溶液中变黑者为浓硫酸B加入金属铝片产生刺激性气味者为稀硫酸C分别加入到盛水的试管中放热者为浓硫酸D加到CuSO4·5H2O晶体中变白者为浓硫酸解析：选B向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。2．在含有2molH2SO4的浓硫酸中加入足量锌粉，使其充分反应，则下列推断中错误的是()①放出的气体中除SO2外还有H2②只放出SO2气体，其物质的量为1mol③反应结束时转移电子的物质的量可能为4molA．① B．②C．②③ D．①②解析：选C浓硫酸具有强氧化性，与锌反应放出SO2气体；随着硫酸的消耗，浓硫酸变成稀硫酸，与锌反应生成氢气。据Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O可知：每消耗1mol硫酸转移1mol电子；据Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑知：每消耗1mol硫酸转移2mol电子，因此反应结束时转移电子的物质的量小于4mol。3．一定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2.24L(标准状况下)，则下列情况不可能的是()A．加入Cu的质量为6.4gB．加入浓H2SO4中含溶质为0.2molC．加入Cu的质量大于6.4gD．加入浓H2SO4中含溶质多于0.2mol解析：选B随反应进行，浓H2SO4会变为稀H2SO4，稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。4．将足量的铜片与100mL18mol·L－1浓硫酸加热充分反应，收集到标准状况下的SO2气体VL，下列对此反应的有关说法中错误的是()A．该反应体现了浓硫酸的酸性和强氧化性B．反应结束后两种反应物均有剩余C．被还原的硫酸为eq\f(V,22.4)molD．参加反应的Cu为0.9mol解析：选D浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不能发生反应。当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止。反应过程中浓硫酸逐渐变稀，因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余，则参加反应的n(Cu)<0.1L×18mol·L－1×eq\f(1,2)＝0.9mol；被还原的硫酸应依据生成的SO2来算，可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)＝n(SO2)＝eq\f(VL,22.4L·mol－1)＝eq\f(V,22.4)mol。综上所述，故D项错误。二、不定项选择题5．下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是()A．2NaCl(固)＋H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑B．C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2OC．Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．2FeO＋4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O解析：选CD金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓H2SO4反应时，浓H2SO4只表现强氧化性。6．在下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是()A．①中苹果块会干瘪B．②中胆矾晶体表现有“白斑”C．③中小试管内有晶体析出D．④中pH试纸变红解析：选D浓硫酸具有吸水性，能够吸收空气中的水蒸气。苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4，饱和KNO3溶液失水而有晶体析出，浓硫酸中不能电离出H＋，因此pH试纸不会变红，但会被炭化而变黑。三、非选择题7．在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，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，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________(填化学式)，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)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________，说明这种气体具有________性；将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：__________________________。(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？____________(填“能”或“不能”)，若不能，请填写两种能鉴别的试剂________________。解析：(1)浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖炭化，所以生成的黑色物质(单质)是C。(2)浓硫酸具有强氧化性，能与炭反应生成CO2、SO2和水，其中SO2气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，该反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)根据以上分析可知在蔗糖与浓硫酸的反应中体现了浓硫酸的脱水性、吸水性和强氧化性。(4)SO2具有漂白性，因此将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液褪色；SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，反应的化学方程式为SO2＋H2OH2SO3。(5)SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊，且气体过量后沉淀又溶解，所以不能用澄清石灰水鉴别这两种气体；由于SO2具有漂白性和还原性，所以能鉴别两种气体的试剂可以是品红溶液、溴水。答案：(1)C(2)SO2C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)BCD(4)褪色漂白SO2＋H2OH2SO3(5)不能品红溶液、溴水(其他合理答案均可)8．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如下图所示装置进行有关实验。(1)装置A中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________。(2)装置D中试管口放置的棉花应浸一种溶液，这种溶液是________，其作用是________________________________________________________________________。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是________________，B中应放