高中化學課時檢測23硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質(zhì)含解析蘇教版必修第一

硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質(zhì)

基礎(chǔ)?全面練

1.國家為了規(guī)范管理危險品，頒布了《危險化學品目錄》，其中硫酸是危險品，且是三

類易制毒。經(jīng)營硫酸，除了要有危險化學品經(jīng)營許可證，還要辦理非藥品類易制毒化學品經(jīng)

營備案證明。

下列關(guān)于硫酸性質(zhì)的描述正確的是（）

A.濃硫酸有氧化性，稀硫酸無氧化性

B.由于濃硫酸具有吸水性，故可用來與蔗糖反應做“黑面包”實驗

C.稀硫酸與鐵、鋁反應，濃硫酸在常溫下與鐵、鋁不反應

D.濃硫酸與Cu的反應中有少量黑色固體生成，可能是CuO

解析：選D濃硫酸與金屬反應時，硫元素被還原，體現(xiàn)其氧化性，稀H2soi與金屬反

應時，氫元素被還原，體現(xiàn)其氧化性，故A錯誤；濃硫酸具有脫水性，可與蔗糖反應做“黑

面包”實驗，故B錯誤；濃硫酸在常溫下與鐵、鋁發(fā)生鈍化反應，表面生成一層致密的氧化

膜，阻止反應進一步進行，故C錯誤；少量黑色固體可能是CuO,因CuO為黑色，故D正確。

2.通常情況下，以下氣體不能用濃硫酸干燥的是（）

A.SOaB.CI2

C.HC1D.H2S

解析：選D濃硫酸是酸性干燥劑，可以干燥酸性氣體，如SO?、Ck、HC1,但不能干燥

具有還原性的氣體，如FbS,因為濃H2soi具有強氧化性，會把H6氧化。

3.下列關(guān)于硫酸的說法正確的是（）

A.向堿溶液中滴加稀硫酸，溶液的pH逐漸由小變大

B.稀硫酸與氯化鋼溶液混合有白色沉淀產(chǎn)生

C.稀硫酸能夠使石蕊溶液呈藍色

0.稀釋濃硫酸時，要將水沿著器壁緩慢地加入濃硫酸中并不斷攪拌

解析：選B向堿溶液中滴加稀HzSO”發(fā)生中和反應，溶液的pH由大變小，A錯誤;

稀H2sol與BaCL溶液反應生成BaSO,白色沉淀，B正確；稀HzSO,能使石蕊溶液變紅色，C錯

誤；稀釋濃HzSO出寸，要將濃H2soi沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，以防液滴飛

濺，D錯誤。

4.若將濃硫酸慢慢滴入濃鹽酸中，可能產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是（）

A.產(chǎn)生黃綠色氣體

B.冒白霧，混合物溫度升高

C.冒白霧，混合物溫度降低

1

D.液體四濺，冒白煙

解析：選B濃硫酸慢慢滴入濃鹽酸中，濃硫酸吸水放熱，混合物溫度升高，HC1揮發(fā)

遇水蒸氣形成鹽酸小液滴，呈白霧。

5.濃硫酸有許多重要的性質(zhì)，在與含有水分的蔗糖作用過程中未表現(xiàn)出的性質(zhì)是（）

A.酸性B.脫水性

C.吸水性1）.強氧化性

解析：選A蔗糖（配電0"）在濃硫酸作用下脫水，生成碳和水（實驗后蔗糖會變黑，黑

的就是碳顆粒），這一過程表現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和吸水性；濃硫酸吸水產(chǎn)生的大量熱使?jié)?/p>

硫酸和C發(fā)生反應生成CQ和S02,這一過程表現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性，整個過程沒有表現(xiàn)

酸性，A項符合題意。

6.向50mLi8moi?I「'的H2soi溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應后，被還原

的H2soi的物質(zhì)的量（）

A.小于0.45mol

B.等于0.45mol

C.在0.45mol和0.90mol之間

D.大于0.90mol

解析：選ACu與稀硫酸不反應，在加熱條件下銅和濃硫酸能發(fā)生反應。由反應Cu+

2H2so式濃）q=CuS01+S02t+211,0可知，參加反應的H2soi有一半被還原，在Cu與濃硫酸

的反應過程中，濃硫酸的濃度逐漸降低，變成稀硫酸時反應將停止，所以0.9molH2sol與

足量銅片反應時，被還原的H2soi的物質(zhì)的量小于0.45molo

7.下列反應中，濃硫酸既表現(xiàn)強氧化性，又表現(xiàn)酸性的是（）

①2NaCl（固）+H2sol（濃）^=NazS0,+2HClt

②C+2H2SOK濃）=^=C02t+2SO2t+2IL0

③Cu+2H2SO,（濃）=^=CuSO,+SO/t+2H2O

@2FeO+4H2SO.l（^）=Fe2（S0t）3+S02t+4H20

A.①②B.③④

C.①③D.②④

解析：選B金屬、金屬氧化物（具有變價的金屬元素處于低價態(tài)）與濃硫酸反應時，濃

硫酸既表現(xiàn)強氧化性又表現(xiàn)酸性；非金屬與濃112sol反應時，濃HzSO,只表現(xiàn)強氧化性。

8.在實驗探究課上，同學們積極思考，共設(shè)計出如圖所示的四種實驗方案用以驗證濃

硫酸的吸水性，其中在理論上可行的是（）

2

A.①②??B.①③④

C.①②④D.②③④

解析：選A濃硫酸吸收空氣中的水放熱，溫度計溫度升高，能證明濃硫酸的吸水性，

①正確；濃硫酸吸水，膽磯失去結(jié)晶水，變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅，能證明濃硫酸的吸水性,

②正確；濃硫酸吸水，飽和硝酸鉀溶液中析出晶體硝酸鉀，能證明濃硫酸的吸水性，③正確;

濃硫酸吸水，試管中的水減少，能證明濃硫酸的吸水性，④正確。

9.硫酸廠有一輛已存放過濃硫酸的槽罐車，某新工人違反規(guī)定，邊吸煙邊用水沖洗該

車，結(jié)果發(fā)生了爆炸事故。下列對引起爆炸的原因分析正確的是（）

A.濃硫酸遇明火爆炸

B.鐵與水反應產(chǎn)生的氫氣接觸空氣，遇明火爆炸

C.濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸

D.稀釋后的硫酸與鐵反應產(chǎn)生的氫氣接觸空氣，遇明火爆炸

解析：選D濃硫酸加水稀釋后變成稀硫酸，稀硫酸與鐵反應產(chǎn)生氫氣，氫氣接觸空氣,

遇明火爆炸。

10.如右圖所示，小試管內(nèi)盛有約3mL飽和硫酸銅溶液，與錐形瓶連通的

U形細管內(nèi)盛有少量水（為便于觀察，預先染成紅色），沿小試管的內(nèi)壁小心地

慢慢加入約3mL濃硫酸，靜置片刻?？捎^察到的現(xiàn)象有（）

A.小試管內(nèi)液體分成兩層，下層藍色，上層無色

B.U形管內(nèi)左、右兩邊液面高度無變化

C.小試管內(nèi)有少量白色固體析出

D.以上現(xiàn)象都沒有，無明顯現(xiàn)象

解析：選CA選項，小心加入濃硫酸，會暫時分層，濃硫酸密度大，所以下層無色,

上層藍色。B選項，濃硫酸與水溶液混合后，放熱，錐形瓶內(nèi)氣壓增大，U形管左邊液面下

降，右邊液面升高。C選項，濃硫酸具有吸水性，飽和硫酸銅溶液析出少量硫酸銅晶體。

11.在如圖所示的實驗裝置中，實驗開始一段時間后，對觀察到的現(xiàn)象敘述不正確的是

（）

3

濃硫酸

A.蘋果塊會干癟B.膽機晶體表面有“白斑”

C.小試管內(nèi)有固體析出D.pH試紙變紅

解析：選I)濃硫酸具有吸水性，能夠吸收周圍環(huán)境中的水蒸氣。蘋果塊散發(fā)出的水分、

膽磯風化產(chǎn)生的水分都可以被濃硫酸吸收，從而導致蘋果塊變干癟、膽磯表面失水而出現(xiàn)不

帶結(jié)晶水的白色CuSO”A、B項正確；濃硫酸溶于水時會放出大量的熱，Ca(OH)?的溶解度

隨溫度的升高而降低，飽和澄清石灰水中有固體析出，C項正確；濃硫酸幾乎不能電離出H

+,因此pH試紙不會變紅，但會被炭化而變黑，D項錯誤。

12.將3.2gCu投入100mL稀硫酸中加熱，沒有明顯變化，若邊加熱邊緩緩加入一定

量HQ2,金屬Cu逐漸溶解，則下列說法正確的是()

A.反應過程中有刺激性氣味的氣體生成

B.山。2對Cu和稀硫酸的反應起催化作用

C.若Cu和硫酸恰好完全反應，則稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.5mol?L-1

D.反應中硫酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出強氧化性

解析：選C雙氧水具有氧化性，在酸性環(huán)境下能將金屬銅氧化，反應化學方程式為Cu

+H202+H2S0.,=CUS04+2H20?從方程式看出無氣體生成，故A錯誤；分析元素的化合價，過

氧化氫中氧的化合價從一If—2,化合價降低，過氧化氫作氧化劑，故B錯誤；3.2g銅的

物質(zhì)的量:十冷產(chǎn)二°.°5m〃從方程式看出,消耗。.05mol硫酸,硫酸的濃度:端用

=0.5mol-L",故C正確；從方程式看出，反應中硫酸中各元素的化合價沒有變化，故只

表現(xiàn)出酸性，沒有表現(xiàn)氧化性，故D錯誤。

13.根據(jù)如圖所示裝置，回答下列問題。

(D開始加熱后，產(chǎn)生的現(xiàn)象:

a處；b處_________________________________________

(2)停止反應后，用酒精燈在b處微微加熱，產(chǎn)生的現(xiàn)象是—

(3)寫出a處發(fā)生反應的化學方程式：___________________________________

4

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

(5)實驗中，取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18mol濃硫酸放在試管中共熱，直到

反應完畢，發(fā)現(xiàn)試管中還有銅片剩余，該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫

酸剩余。

①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認為原因是

②下列藥品中能用來證明反應結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是(填字母)。

a.鐵粉b.BaCk溶液

c.銀粉d.NallCOs溶液

解析：(1)濃硫酸與銅片反應生成SO?氣體，SO2能使品紅溶液褪色，生成的CuSO,使溶

液變藍色。(2)被SO?漂白的品紅紙條加熱時會重新變紅。(4)SOz有毒，不能直接排放到空氣

中，用NazCOs溶液可以吸收多余的S0“⑸隨著反應的進行，H2soi被不斷消耗，且反應生

成水，使?jié)饬蛩岬臐舛戎饾u減小，當變?yōu)橄×蛩釙r，反應將會停止，因為銅與稀硫酸不反應;

可向反應結(jié)束后的試管中加入鐵粉或NaHCO：；溶液，若有氣泡產(chǎn)生則可證明有余酸。

答案：(1)有氣泡產(chǎn)生，溶液變藍紙條褪色

(2)紙條由無色恢復為紅色

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

(4)吸收多余的SO”防止污染環(huán)境

(5)①反應過程中濃硫酸被消耗，逐漸變稀，而銅和稀硫酸不反應②ad

14.在化學課上圍繞濃硫酸的化學性質(zhì)進行如下實驗探究，將適量的蔗糖放入燒杯中，

加幾滴水，攪拌均勻，然后加入濃硫酸，生成黑色物質(zhì)。請回答下列問題：

(1)生成的這種黑色物質(zhì)(單質(zhì))是(填化學式)。

(2)這種黑色物質(zhì)繼續(xù)與濃硫酸作用會產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，是

大氣的污染物之一，這種有刺激性氣味的氣體為(填化學式),反應的化學方

程式為。

(3)根據(jù)蔗糖與濃硫酸反應的實驗現(xiàn)象，說明濃硫酸具有(填字母)。

A.酸性B.吸水性

C.脫水性D,強氧化性

(4)將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體通入品紅溶液中，可以看到品紅溶液，

說明這種氣體有性；將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體通入氯水中，發(fā)生反應的

化學方程式為。

(5)能否用澄清石灰水鑒別⑵中產(chǎn)生的兩種氣體(填“能”或“不能”)，若不

能，請寫出兩種可以鑒別這兩種氣體的試劑：。

5

解析：(1)濃硫酸具有脫水性，生成的黑色物質(zhì)為蔗糖與濃硫酸脫水后形成的碳單質(zhì)。

(2)濃硫酸具有強氧化性，蔗糖脫水形成的碳單質(zhì)在脫水放出的熱量作用下與濃硫酸反

應生成二氧化硫、二氧化碳和水，具有刺激性氣味的二氧化硫是大氣的污染物之一，反應的

化學方程式為C+2H￡0」(濃)^^2S0zt+CO2f+2H20O

(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象及(1)(2)的分析知，在蔗糖與濃硫酸的反應中，濃硫酸表現(xiàn)出了吸水

性、脫水性和強氧化性，B、C、D正確。

(4)將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體二氧化硫通入品紅溶液中，由于二氧化硫具有漂

白性，品紅溶液會褪色，二氧化硫具有還原性，能與氯氣在水中反應生成硫酸和鹽酸，反應

的化學方程式為S02+C12+2H20=H2S0,+21IC1?

(5)(2)中產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化碳通入澄清石灰水中，都能產(chǎn)生白色沉淀，現(xiàn)象相同，

不能用澄清石灰水鑒別；二氧化硫具有漂白性可使品紅溶液褪色、具有還原性可使浸水、酸

性高鎰酸鉀溶液褪色，二氧化碳不能使品紅溶液、澳水、酸性高鎘酸鉀溶液褪色，二氧化硫

和二氧化碳可選用品紅溶液、澳水或酸性高鋸酸鉀溶液進行鑒別。

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

白S02+Cl2+2H20=H2S0,+2HC1(5)不能品紅溶液、澳水或酸性高鎰酸鉀溶液

提能練

15.對下列事實的解釋正確的是()

A.蘸有濃硫酸和蘸有濃氨水的玻璃棒靠近沒有白煙，說明硫酸與氨氣不反應

B.醫(yī)療上可用硫酸鋼作X射線透視腸胃的內(nèi)服藥，是因為硫酸鋼不溶于酸

C.向50mL18mol-L^1破0,溶液中加入足量的銅片加熱充分反應后，被還原的H2soi

的物質(zhì)的量等于0.45mol

D,常溫下，濃硫酸可以用鋁制容器貯存，說明鋁與濃硫酸不反應

解析：選B氨氣與揮發(fā)性酸反應可形成白煙，硫酸難揮發(fā)，A錯誤；隨著反應的進行,

硫酸的濃度降低，稀硫酸不能與銅反應，C錯誤；常溫下濃硫酸使鋁鈍化(化學變化)，形成

致密的氧化膜阻礙了反應的繼續(xù)進行，D錯誤。

16.將一定量的鋅與100mL18.5mol濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生

成33.6L氣體Y(在標準狀況下)。將反應后的溶液稀釋到1L,測得溶液的c(Il+)=0.1mol?L

則下列敘述不正確的是()

A.氣體Y是S02和4的混合物

B.氣體Y中S0?和H2的體積比為4：1

C.反應中共消耗97.5g鋅

D.反應中共轉(zhuǎn)移3mol電子

解析：選BZn和濃硫酸反應生成SOz,隨著反應的進行，濃硫酸的濃度降低，變成稀

6

硫酸，此時生成肘。反應消耗肘S04的物質(zhì)的量為18.5mol-L-,X0.1L-0.05mol?L-,X1

L=l.8mol,根據(jù)得失電子守恒：

2e

Zn失2」邑eZn2+)SOr^—SO^H*得e上。此時生成1.5mol氣體，則

轉(zhuǎn)移電子為3mol,反應完的Zn為1.5mol。則：z?7(Zn)=65g?mol-1X1.5mol=97.5g,

〃(S()2)=1.8mol_1.5mol=0.3mol,“(Hz)=1.5mol_0.3mol=l.2mol。故混合氣體中

刀(SO2)：Z?(H2)=0.3mol：1.2mol=lI4。

17.硫酸是無機“三大強酸”之一，其產(chǎn)量是衡量一個國家無機化工發(fā)展水平的重要標

志。工業(yè)制硫酸的工藝流程如下圖，請據(jù)圖回答下列問題。

空濃硫酸水優(yōu)

醫(yī)守久L鷺、一蜃43吸嬴臼^釋'室一§

(D寫出用硫鐵礦(主要含F(xiàn)e&)造氣的化學方程式：，設(shè)

備名稱是。工業(yè)上往往將硫鐵礦粉碎，目的是。

(2)催化氧化之前對SO2和空氣的混合氣體進行凈化、干燥的目的是o

(3)由吸收塔排出的尾氣中SO2的含量如果超過0.50mL-r',就要加以處理后才能排

出，處理方法之一是用氨水洗滌煙氣脫硫，該過程的化學方程式是。

(4)某硫酸工廠每天消耗硫鐵礦石(含F(xiàn)e&質(zhì)量分數(shù)為6096)20t,生產(chǎn)中三階段的轉(zhuǎn)化

率依次為98%、95%、98%,則該工廠一天能生產(chǎn)98.3%的硫酸的質(zhì)量為t。

解析：(1)用硫鐵礦造氣即Fe&與氧氣反應生成Fe。與SO,。設(shè)備為沸騰爐，將硫鐵礦

粉碎，目的是增大接觸面積，提高反應速率，使硫鐵礦燃燒充分。(2)爐氣中的雜質(zhì)會造成

催化劑中毒。(3)用氨水洗滌煙氣脫硫，反應的化學方程式為2NHjH2()+S02=(NHjS03+

比0或NH3-H20+S02=NHtHS03,

(4)FeSz與H2soi之間的關(guān)系為

FeSz?2S0，?2H2S0，,

120196

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

解得冷18.2to

答案：(1)4FeS2+1102=2Fe203+8S02沸騰爐增大接觸面積，提高反應速率，使硫

鐵礦燃燒充分

(2)防止催化劑中毒

(3)2NH：(?H20+S02=(NH,)2S03+H20

(4)18.2

18.某研究性學習小組為研究Cu與濃H2soi的反應，設(shè)計如下實驗探究方案(裝置中的

固定儀器和酒精燈均未畫出):

7

實驗選用細銅絲、98.3%H2s0八品紅溶液、澄清石灰水、CCLHNaOH溶液等物品，銅絲

被卷成螺旋狀，一端沒入濃HzSO,中，另一端露置在液面上方。

以下是該學習小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄：

材料一：小組交流摘錄，學生1：加熱前，無現(xiàn)象發(fā)生；加熱后，液面下銅絲變黑，產(chǎn)

生氣泡，有細小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進入濃硫酸中，黑色物質(zhì)是什么？值得探究！

學生2：我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì)，后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w，我想該灰白色固體

極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO.o

學生3：你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑，而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色S固

體凝聚，會不會是液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應，我查資料發(fā)現(xiàn)：

2Cu+S0Xu2s黑色。

材料二：探究實驗剪輯

實驗1將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑，然后插入稀硫酸中，銅絲重新變得光

亮，溶液呈藍綠色；將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑，然后插入稀硫酸中無變化。

實驗2截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲，插入稀硫酸中無變化；將濃硫酸液面下方變

黑的銅絲，插入稀硫酸，黑色明顯變淺，溶液呈藍綠色。

實驗3將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì)，經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸儲水洗、干燥后放入氧氣

流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右。

根據(jù)上述材料回答下列問題