【全程復(fù)習(xí)方略】2020年高考化學(xué)課時(shí)提升作業(yè)(14)-第六章-第二節(jié)-硫酸-硫酸工業(yè)(廣西專供)

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。(3)其中不行行的是(填序號(hào))，理由是

。Ⅱ.硫酸鹽中的石膏可用來生產(chǎn)粉筆。粉筆的生產(chǎn)過程可圖示如下。石膏礦A粉筆(4)A的化學(xué)式是。(5)在A中加入少量甘油和純堿，可制成“無塵”粉筆。甘油吸濕性很強(qiáng)，使粉筆末因潮濕而不易漂移。加入純堿可提高硬度，寫出與此相關(guān)的化學(xué)方程式：。12.(13分)(力氣挑戰(zhàn)題)某課外活動(dòng)小組的同學(xué)，在試驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的試驗(yàn)中，甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是二氧化硫，而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外，還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證甲、乙兩位同學(xué)的推斷是否正確，丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示試驗(yàn)裝置(鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去)，試回答下列問題：(1)上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為

。(2)丙同學(xué)在安裝好裝置后，必不行少的一步操作是。(3)A中加入的試劑可能是，作用是

；KMnO4溶液的作用是。(4)B中加入的試劑可能是，作用是

；E中加入的試劑可能是，作用是

。(5)可以證明氣體X中含有氫氣的試驗(yàn)現(xiàn)象是：C中：，D中：。假如去掉裝置B，還能否依據(jù)D中的現(xiàn)象推斷氣體X中有氫氣？(填“能”或“不能”)，緣由是

。13.(15分)(力氣挑戰(zhàn)題)工業(yè)制硫酸生產(chǎn)流程如下圖：(1)在催化反應(yīng)室，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有。A.上升溫度 B.使用催化劑C.不斷補(bǔ)充空氣 D.準(zhǔn)時(shí)分別出SO3(2)在生產(chǎn)中，為提高催化劑效率實(shí)行了以下哪些措施？。A.凈化氣體B.把握溫度在400℃～500℃C.增大催化劑與反應(yīng)氣體的接觸面積D.不斷補(bǔ)充空氣(3)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH=-196.6kJ·mol-1。在450℃、常壓和釩催化條件下向一密閉容器中充入2molSO2和1molO2，充分反應(yīng)后，放出的熱量(填“<”“>”或“=”)196.6kJ，理由是

。(4)經(jīng)檢測生產(chǎn)硫酸的原料氣成分(體積分?jǐn)?shù))為SO27%、O211%、N282%。在500℃，0.1MPa條件下達(dá)到平衡時(shí)，各種氣體的體積比為V(SO2)∶V(SO3)∶V(O2)∶V(N2)=0.46∶6.5∶7.7∶82，則SO2的轉(zhuǎn)化率為。(5)生產(chǎn)硫酸過程中的尾氣(主要是SO2、O2、N2等)通常用氨水吸取，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

。答案解析1.【解析】選B。熟石膏的化學(xué)式是2CaSO4·H2O。2.【解析】選C。鐵遇冷的濃硫酸會(huì)發(fā)生鈍化，但濃硫酸具有較強(qiáng)的吸水性，吸水后變?yōu)橄×蛩幔c活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)。3.【解析】選C。濃硫酸具有脫水性，能使蔗糖碳化變黑；濃硫酸具有吸水性，能吸取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水；常溫下，濃硫酸可用鋁槽貯存，是由于濃硫酸能使鋁“鈍化”，并不是鋁與濃硫酸不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；CuSO4與H2S反應(yīng)生成的CuS與H2SO4(稀)能共存，說明CuS與稀硫酸不反應(yīng)。4.【解析】選B。礦石粉碎是為了提高反應(yīng)速率，并不是由于大塊的硫鐵礦不能燃燒；用濃硫酸吸取SO3是為了防止水與其形成酸霧，降低SO3的吸取率；使用催化劑可以提高反應(yīng)速率，但不能提高SO2的轉(zhuǎn)化率；從沸騰爐出來的爐氣需凈化，由于爐氣中的雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒。5.【解析】選C。鋅與濃硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生的是SO2和H2的混合氣體。因氯化氫易溶于水，制備時(shí)用固體食鹽與濃硫酸反應(yīng)。H2SO4與CaCO3反應(yīng)產(chǎn)生的CaSO4微溶于水，使反應(yīng)難以進(jìn)行。6.【解析】選D。A項(xiàng)中HNO3會(huì)氧化SQUOTE生成SQUOTE，干擾SQUOTE的檢驗(yàn)，B項(xiàng)中用鹽酸酸化，KMnO4將被還原，C項(xiàng)中Fe2+被HNO3氧化，處理不正確。7.【解析】選C。A項(xiàng)中Zn剩余0.5mol，B項(xiàng)中隨反應(yīng)發(fā)生當(dāng)濃硫酸變稀時(shí)反應(yīng)停止，所以Cu反應(yīng)量小于1mol，D項(xiàng)與B項(xiàng)類似，稀鹽酸與MnO2也不反應(yīng)，所以MnO2最終有剩余。【方法技巧】“三酸變稀”問題典型的“三酸變稀”問題就是濃鹽酸與MnO2反應(yīng)、濃硫酸與Cu、Zn等反應(yīng)、濃硝酸與Cu等反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，三種酸都變稀，從而使反應(yīng)停止或產(chǎn)物發(fā)生變化；三種酸放置在空氣中由于稀釋(濃硫酸吸水)或揮發(fā)(濃鹽酸揮發(fā))，也可能使其變稀。8.【解析】選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，硝酸具有強(qiáng)氧化性，把BaSO3氧化為BaSO4。加入硝酸后的不溶性的沉淀可能是BaSO3和BaSO4的混合物。無論Na2SO3被不被氧氣氧化，均產(chǎn)生題目中所述現(xiàn)象，所以本題D項(xiàng)為正確答案。9.【解析】選A。假設(shè)兩種硫酸溶液等質(zhì)量混合，則混合后溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于2x%。由于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3x%的溶液的密度大，所以等體積混合后其質(zhì)量大于x%的溶液質(zhì)量，因而混合后溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2x%?！疽活}多解】設(shè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3x%的硫酸溶液密度為ρ1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x%的硫酸溶液的密度為ρ2，兩者體積均為VmL。則混合后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：w(H2SO4)=QUOTE=QUOTE×x%由于ρ1>ρ2得到ρ1+ρ2>2ρ2所以2ρ1+ρ1+ρ2>2ρ2+2ρ1即3ρ1+ρ2>2(ρ1+ρ2)w(H2SO4)>QUOTE·x%=2x%10.【解題指南】解答本題要明確以下2點(diǎn)：(1)Cu與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，被還原的硫酸只占參與反應(yīng)H2SO4的一半。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降低，銅與稀硫酸不反應(yīng)?！窘馕觥窟xD。濃硫酸與銅可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而稀硫酸與銅不發(fā)生反應(yīng)。濃硫酸與銅反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度漸漸降低變成稀硫酸。因此，參與反應(yīng)的硫酸的實(shí)際量要比理論計(jì)算值小。據(jù)題意得n(H2SO4)=0.005L×18mol·L-1=0.09mol，參與反應(yīng)的硫酸n(H2SO4)<0.09mol，被還原的硫酸小于0.045mol，參與反應(yīng)的銅小于2.88g。11.【解析】Ⅰ.鑒別濃、稀硫酸時(shí)要充分利用二者性質(zhì)的差別。方案①可行，體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性；方案②不行行，由于在常溫下，濃硫酸使Al鈍化，故無刺激性氣味氣體逸出，若加熱，二者即發(fā)生反應(yīng)；方案③可行，由于濃硫酸溶于水時(shí)放出大量的熱；方案④不行行，由于濃硫酸是高沸點(diǎn)酸，無揮發(fā)性；方案⑤可行，體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性。Ⅱ.石膏粉碎加熱后得到熟石膏(2CaSO4·H2O)，所以A的化學(xué)式為2CaSO4·H2O。加入純堿可提高硬度，說明Na2CO3和CaSO4反應(yīng)生成了CaCO3。答案：(1)①、③、⑤(2)②加熱(3)④硫酸是高沸點(diǎn)酸，沒有揮發(fā)性(4)2CaSO4·H2O(5)Na2CO3+CaSO4CaCO3+Na2SO412.【解析】(2)連接好裝置后，檢查完裝置的氣密性才能開頭試驗(yàn)。(3)可以用品紅來檢驗(yàn)SO2是否存在，用KMnO4來除去SO2。(4)為了防止空氣中的水分也進(jìn)入D裝置，所以應(yīng)當(dāng)加上E裝置。(5)D裝置中的白色粉末變藍(lán)，說明有H2O生成，同時(shí)C裝置中CuO被還原為Cu，說明混合氣體中存在H2。答案：(1)Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O(2)檢查裝置的氣密性(3)品紅溶液檢驗(yàn)SO2除去SO2氣體(4)濃硫酸吸取水蒸氣堿石灰防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D中(5)黑色(CuO)變成紅色(Cu)白色粉末變成藍(lán)色不能混合氣體中含H2O，會(huì)干擾H2的檢驗(yàn)13.【解題指南】解答本題時(shí)要留意以下2點(diǎn)：(1)使用催化劑，加快反應(yīng)速率，但是不會(huì)提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率。(2)依據(jù)體積比中SO3和SO2的體積比可求出SO2的轉(zhuǎn)化率?！窘馕觥?1)反應(yīng)2SO2+O22SO3的特點(diǎn)是：反應(yīng)放熱，氣體分子數(shù)減小，是可逆反應(yīng)。為提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)實(shí)行降溫、加壓、準(zhǔn)時(shí)分別出產(chǎn)物SO3以及增大O2濃度等措施。使用催化劑，加快反應(yīng)速率，但是不會(huì)提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率。(2)催化劑表面積越大，反應(yīng)速率越快，另外還要考慮催化劑的活性溫度和防止催化劑中毒。(3)熱化學(xué)方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH=-196.6kJ·mol-1是指101kPa和298K時(shí)2molSO2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molSO3(g)時(shí)放出的熱量為196.6kJ，當(dāng)把2molSO2(g)和1molO2(g)投入反應(yīng)器達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)并不徹底，故放熱少于196.6kJ。(4)由產(chǎn)物中V(SO2)∶V(SO3)=0.46∶6.5