资源简介

第2课时　硫酸的工业制备和性质
[核心素养发展目标]　1.了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。2.了解浓硫酸的化学性质及应用。3.认识科学探究的意义，树立科学应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观，培养学生的科学精神和社会责任。
一、硫酸的工业制备
1.硫酸的制备流程
早在1 000多年前，我国就已采用加热　　　　　　　　或　　　　　　　　的方法来制取硫酸。目前工业制备硫酸主要采用　　　　　　，以　　　　或　　　　为原料制备硫酸。
接触法制硫酸的主要设备和流程如图：
根据上图回答下列问题：
(1)填写下列各进口或出口物质的名称：
A：　　　　　　　；B：___________________________；
C：　　　　　　　；D：___________________________。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
阶段 设备 原料 反应的化 学方程式
①制SO2 沸腾炉 硫铁矿(或硫黄) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(或S+O2SO2)
②制SO3 接触室 净化后的SO2、氧气 2SO2+O22SO3
③制H2SO4 吸收塔 SO3、98.3%的浓H2SO4 SO3+H2O===H2SO4
思考　(1)向沸腾炉中加入硫铁矿时，为什么要把矿石粉碎？
_____________________________________________________________________________
(2)炉气在进入接触室之前为什么要净化？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(3)接触室中装有热交换器，其作用是什么？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(4)在接触室里，选择什么样的条件？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(5)在吸收塔内，吸收SO3为什么不用水而用98.3%的浓硫酸？
_____________________________________________________________________________
(6)在接触室里和吸收塔内形成哪两个逆流？
_____________________________________________________________________________
2.化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定，运输成本低。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，设计合理的反应装置，对原料进行粉碎等预处理，使得原料尽可能地被富集，保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量和剩余物质尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保，没有使用或生成对环境有害的物质，若有，须对有害物质进行无害化处理。
1.下列关于工业制备硫酸的叙述错误的是 (　　)
A.工业制备硫酸的反应过程中氧化剂都是氧气
B.SO2氧化成SO3的反应中SO2能全部转化为SO3
C.可以用FeS2、硫黄、金属冶炼废气中的SO2，制备硫酸
D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3的吸收
2. 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。下列说法不正确的是 (　　)
A.从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C.从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
工业制备硫酸中的注意事项
(1)工业生产硫酸中，接触室发生催化氧化时的催化剂通常用V2O5。
(2)接触法制硫酸中，SO2转化为SO3时，一般采用常压，这是因为常压条件下反应时SO3的产率一般在90%以上，没有加压的必要，如果加压，会使生产成本增加。通常通入适当过量的空气以提高SO2的利用率。
(3)逆流接触的吸收方法：吸收塔中采用喷淋式逆流接触，当吸收剂和SO3逆流接触时，可以使SO3被充分吸收，提高吸收效率。
二、浓硫酸的性质
1.浓硫酸的物理性质
(1)纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。
(2)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度为1.84 g·cm-3，比水　　，且浓度越高密度越大。沸点　　，　　挥发，常温下比较稳定。
2.浓硫酸的特性
(1)实验探究
实验操作 实验现象 实验结论
蓝色晶体变成　　色粉末 浓硫酸具有　　
蔗糖逐渐变　　，体积　　　，形成疏松多孔的海绵状的炭 蔗糖变黑体现了浓硫酸具有　　　
浓硫酸吸水性和脱水性的区别
思考1　在化学实验中，经常利用浓H2SO4作干燥剂，试解释其原因，对被干燥的物质有何要求？
_____________________________________________________________________________
(2)浓硫酸的强氧化性
实验操作 实验现象 实验结论
①铜片慢慢溶解； ②铜片表面　　　　　　； ③品红溶液逐渐变为　　色； ④把反应后试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为　　色 浓硫酸具有　　　　，能与Cu反应，化学方程式：_____________
思考2　(1)若把铜片换成可拉动的铜丝，优点是_____________________________________。
(2)将6.4 g铜片和10 mL、18 mol·L-1浓硫酸放在试管中加热。反应充分进行，生成的n(SO2)　　　　　(填“>”“=”或“<”)0.09 mol，原因是_____________________________________。
(3)如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应，生成气体的成分是什么？请写出相关的化学方程式。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(4)铁片放入常温下的浓硫酸中，铁片并未溶解，所以铁片与浓硫酸并没有发生反应，对吗？
_____________________________________________________________________________
(5)在浓硫酸与蔗糖的实验中，还可以观察到体积膨胀，有刺激性气味的气体生成，反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　，浓硫酸表现　　　　　。
3.浓硫酸和硫酸盐的应用
(1)浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。化肥、　　　、　　　的生产，　　　　　　的处理，金属材料的　　　　等都要用到硫酸。
(2)硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。
(3)几种重要的硫酸盐
①生石膏：　　　　、熟石膏：　　　　　，用于石膏绷带、水泥生产。
②硫酸钡，天然的硫酸钡称为　　　　。BaSO4用于钡餐、油漆、油墨、造纸等。
③硫酸亚铁，医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂；工业上用于生产铁系列净水剂和颜料氧化铁红的原料。
1.正误判断
(1)浓硫酸可以作干燥剂，用来干燥所有气体 (　　)
(2)浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变成白色粉末，体现了吸水性，发生了物理变化 (　　)
(3)可以用硫酸清洗锅炉中的水垢 (　　)
(4)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥SO2和CO (　　)
(5)可用BaCl2溶液鉴别S和S (　　)
(6)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性 (　　)
2.下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是 (　　)
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性
B 向某溶液中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中含有SO
C 将浓硫酸和铜加热，冷却后用水稀释 产生有刺激性气味的气体，溶液呈蓝色 浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性
D 将足量锌和浓硫酸共热，将气体通入品红溶液 产生有刺激性气味的气体，品红溶液褪色 产生的气体只有SO2
3.利用废铜屑制备硫酸铜溶液。
某课外兴趣小组利用废铜屑制备硫酸铜溶液，设计了下列几种实验方案。
方案一：以废铜屑和浓硫酸反应制取硫酸铜溶液。
方案二：将废铜屑在空气中灼烧后，再投入稀硫酸中可制得硫酸铜溶液。
方案三：将废铜屑加入稀硫酸与双氧水的混合液中，并用30~40 ℃水浴加热，一段时间后，铜完全溶解，得到硫酸铜溶液。其实验流程如下：
(1)方案二与方案一相比，优点为___________________________________________。
(2)①写出方案三的溶解过程中发生反应的离子方程式：_______________________________________。
②猜想该实验采用30~40 ℃水浴加热的原因为___________________________________________。
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度逐渐变小，一旦变为稀硫酸，就不再反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，产生的气体则为氢气。
答案精析
一、
1.胆矾(CuSO4·5H2O)　绿矾(FeSO4·7H2O)　接触法　硫铁矿　硫黄
(1)硫铁矿(或硫黄)　炉渣　二氧化硫、氧气　尾气(SO2、O2)
思考　(1)为了增大氧气与矿石的接触面积，使反应加快，提高原料利用率，降低成本。
(2)为了除去炉气中的水蒸气，砷、硒化合物及矿尘，防止水蒸气对设备造成不利影响和砷、硒化合物及矿尘使催化剂中毒。
(3)利用SO2和O2反应放出的热量预热进入接触室的SO2与O2混合气体，同时冷却反应后生成的三氧化硫。
(4)空气过量、常压、450 ℃左右、用V2O5作催化剂等条件。
(5)用水(或稀H2SO4)作吸收剂容易形成酸雾，且吸收速率慢。
(6)在接触室里，热交换器管道内的热气体和管道间的冷气体形成逆流；在吸收塔内，上升的SO3气体和下落的浓H2SO4也形成逆流。
应用体验
1.B　2.C
二、
1.(2)大　高　难
2.(1)白　吸水性　黑　膨胀　脱水性
思考1　浓H2SO4有吸水性，则可作干燥剂；但碱性气体如NH3或还原性气体如H2S能与浓H2SO4反应，不可用浓H2SO4干燥。
(2)有气泡产生　无　蓝　强氧化性　Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
思考2　(1)便于控制反应的发生和停止
(2)<　随着反应的进行，硫酸的浓度减小，稀硫酸不与Cu反应
(3)生成的气体为SO2和H2的混合气体；化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑。
(4)不对。铁与浓硫酸发生钝化反应。
(5)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O　强氧化性
3.(1)医药　农药　金属矿石　表面清洗　(3)①CaSO4·2H2O　2CaSO4·H2O　②重晶石
应用体验
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
2.C　［固体变黑体现了浓硫酸的脱水性，同时固体膨胀，说明浓硫酸具有强氧化性，A错误；白色沉淀可能是AgCl，也可能是BaSO4或BaCO3等，因此不能说明该溶液中含有S，B错误；刺激性气味的气体为SO2，冷却后用水稀释溶液呈蓝色，说明有CuSO4产生，该实验说明浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性，C正确；品红溶液褪色，说明反应产生SO2，发生的反应为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行硫酸浓度逐渐减小，发生的反应为Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑，因此产生的气体中既含有SO2，又含有H2，D错误。］
3.(1)方案二中不生成污染性的SO2，硫酸的利用率高
(2)①Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O
②加快反应速率并减少H2O2分解(共70张PPT)
专题4　第一单元
<<<
硫酸的工业制备和性质
第2课时
核心素养
发展目标
1.了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。
2.了解浓硫酸的化学性质及应用。
3.认识科学探究的意义,树立科学应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观,培养学生的科学精神和社会责任。
内容索引
一、硫酸的工业制备
二、浓硫酸的性质
课时对点练
>
<
一
硫酸的工业制备
1.硫酸的制备流程
早在1 000多年前,我国就已采用加热_________________或_____________
______的方法来制取硫酸。目前工业制备硫酸主要采用_______,以_____
___或_____为原料制备硫酸。
接触法制硫酸的主要设备和流程如图:
一
硫酸的工业制备
胆矾(CuSO4·5H2O)
绿矾(FeSO4·
7H2O)
接触法
硫铁
矿
硫黄
根据右图回答下列问题:
(1)填写下列各进口或出口物质的名称:
A:_______________;B:_____;C:_________________;D:______________。
硫铁矿(或硫黄)
炉渣
二氧
化硫、氧气
尾气(SO2、O2)
阶段 设备 原料 反应的化学方程式
①制SO2 沸腾炉 硫铁矿(或硫黄)
4FeS2+11O2 2Fe2O3+
8SO2(或S+O2 SO2)
②制SO3 接触室 净化后的SO2、氧气
2SO2+O2 2SO3
③制H2SO4 吸收塔 SO3、98.3%的浓H2SO4 SO3+H2O===H2SO4
(2)接触法制硫酸分为三个阶段,填写下表:
(1)向沸腾炉中加入硫铁矿时,为什么要把矿石粉碎
思考
提示　为了增大氧气与矿石的接触面积,使反应加快,提高原料利用率,降低成本。
(2)炉气在进入接触室之前为什么要净化
提示　为了除去炉气中的水蒸气,砷、硒化合物及矿尘,防止水蒸气对设备造成不利影响和砷、硒化合物及矿尘使催化剂中毒。
(3)接触室中装有热交换器,其作用是什么
思考
提示　利用SO2和O2反应放出的热量预热进入接触室的SO2与O2混合气体,同时冷却反应后生成的三氧化硫。
(4)在接触室里,选择什么样的条件
提示　空气过量、常压、450 ℃左右、用V2O5作催化剂等条件。
(5)在吸收塔内,吸收SO3为什么不用水而用98.3%的浓硫酸
思考
提示　用水(或稀H2SO4)作吸收剂容易形成酸雾,且吸收速率慢。
(6)在接触室里和吸收塔内形成哪两个逆流
提示　在接触室里,热交换器管道内的热气体和管道间的冷气体形成逆流;在吸收塔内,上升的SO3气体和下落的浓H2SO4也形成逆流。
2.化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定,运输成本低。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应,设计合理的反应装置,对原料进行粉碎等预处理,使得原料尽可能地被富集,保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效,能耗低,反应放出的热量和剩余物质尽可能加以循环利用,生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保,没有使用或生成对环境有害的物质,若有,须对有害物质进行无害化处理。
1.下列关于工业制备硫酸的叙述错误的是
A.工业制备硫酸的反应过程中氧化剂都是氧气
B.SO2氧化成SO3的反应中SO2能全部转化为SO3
C.可以用FeS2、硫黄、金属冶炼废气中的SO2,制备硫酸
D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,有利于SO3的吸收
√
2.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。下列说法不正确的是
A.从①处通入SO3,整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的浓硫酸,瓷环的作用是增大
接触面积
C.从③处导出的气体只含有少量SO2,可直接排入大气
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
√
三氧化硫的吸收通常使用98.3%的浓硫酸,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,吸收效率低,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SO2,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。
归纳总结
工业制备硫酸中的注意事项
(1)工业生产硫酸中,接触室发生催化氧化时的催化剂通常用V2O5。
(2)接触法制硫酸中,SO2转化为SO3时,一般采用常压,这是因为常压条件下反应时SO3的产率一般在90%以上,没有加压的必要,如果加压,会使生产成本增加。通常通入适当过量的空气以提高SO2的利用率。
(3)逆流接触的吸收方法:吸收塔中采用喷淋式逆流接触,当吸收剂和SO3逆流接触时,可以使SO3被充分吸收,提高吸收效率。
返回
浓硫酸的性质
>
<
二
二
浓硫酸的性质
1.浓硫酸的物理性质
(1)纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。
(2)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%,密度为1.84 g·cm-3,比水___,且浓度越高密度越大。沸点____,____挥发,常温下比较稳定。
大
高
难
2.浓硫酸的特性
(1)实验探究
实验操作 实验现象 实验结论
蓝色晶体变成___色粉末 浓硫酸具有_______
蔗糖逐渐变___,体积_____,形成疏松多孔的海绵状的炭 蔗糖变黑体现了浓硫酸具有_______
白
吸水性
黑
膨胀
脱水性
浓硫酸吸水性和脱水性的区别
在化学实验中,经常利用浓H2SO4作干燥剂,试解释其原因,对被干燥的物质有何要求
思考1
提示　浓H2SO4有吸水性,则可作干燥剂;但碱性气体如NH3或还原性气体如H2S能与浓H2SO4反应,不可用浓H2SO4干燥。
实验操作 实验现象 实验结论
①铜片慢慢溶解; ②铜片表面___________; ③品红溶液逐渐变为___色; ④把反应后试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为___色 浓硫酸具有________,能与Cu反应,化学方程式:_________________
___________________
(2)浓硫酸的强氧化性
有气泡产生
无
蓝
强氧化性
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
(1)若把铜片换成可拉动的铜丝,优点是　　 　　　　　。
(2)将6.4 g铜片和10 mL、18 mol·L-1浓硫酸放在试管中加热。反应充分进行,生成的n(SO2)　　(填“>”“=”或“<”)0.09 mol,原因是_____
__________________________________________。
思考2
便于控制反应的发生和停止
<
随着
反应的进行,硫酸的浓度减小,稀硫酸不与Cu反应
(3)如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应,生成气体的成分是什么 请写出相关的化学方程式。
思考2
提示　生成的气体为SO2和H2的混合气体;化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)
===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+ H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。
(4)铁片放入常温下的浓硫酸中,铁片并未溶解,所以铁片与浓硫酸并没有发生反应,对吗
提示　不对。铁与浓硫酸发生钝化反应。
(5)在浓硫酸与蔗糖的实验中,还可以观察到体积膨胀,有刺激性气味的气体生成,反应的化学方程式是_________________________________
______,浓硫酸表现　　　　　。
思考2
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+
强氧化性
2H2O
3.浓硫酸和硫酸盐的应用
(1)浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。化肥、_____、_____的生产,_________的处理,金属材料的_________等都要用到硫酸。
(2)硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。
医药
农药
金属矿石
表面清洗
(3)几种重要的硫酸盐
①生石膏:____________、熟石膏:___________,用于石膏绷带、水泥生产。
②硫酸钡,天然的硫酸钡称为_______。BaSO4用于钡餐、油漆、油墨、造纸等。
③硫酸亚铁,医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂;工业上用于生产铁系列净水剂和颜料氧化铁红的原料。
CaSO4·2H2O
2CaSO4·H2O
重晶石
1.正误判断
(1)浓硫酸可以作干燥剂,用来干燥所有气体
(2)浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变成白色粉末,体现了吸水性,发生了物理变化
(3)可以用硫酸清洗锅炉中的水垢
(4)浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥SO2和CO
(5)可用BaCl2溶液鉴别S和S
(6)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性
×
√
×
×
×
×
2.下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性
B 向某溶液中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中含有
C 将浓硫酸和铜加热,冷却后用水稀释 产生有刺激性气味的气体,溶液呈蓝色 浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D 将足量锌和浓硫酸共热,将气体通入品红溶液 产生有刺激性气味的气体,品红溶液褪色 产生的气体只有SO2
√
固体变黑体现了浓硫酸的脱水性,同时固体膨胀,说明浓硫酸具有强氧化性,A错误;
白色沉淀可能是AgCl,也可能是BaSO4或BaCO3等,因此不能说明该溶液中含有S,B错误;
刺激性气味的气体为SO2,冷却后用水稀释溶液呈蓝色,说明有CuSO4产生,该实验说明浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性,C正确;
品红溶液褪色,说明反应产生SO2,发生的反应为Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4
+SO2↑+2H2O,随着反应的进行硫酸浓度逐渐减小,发生的反应为Zn+
H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑,因此产生的气体中既含有SO2,又含有H2,D错误。
3.利用废铜屑制备硫酸铜溶液。
某课外兴趣小组利用废铜屑制备硫酸铜溶液,设计了下列几种实验方案。
方案一:以废铜屑和浓硫酸反应制取硫酸铜溶液。
方案二:将废铜屑在空气中灼烧后,再投入稀硫酸中可制得硫酸铜溶液。
方案三:将废铜屑加入稀硫酸与双氧水的混合液中,并用30~40 ℃水浴加热,一段时间后,铜完全溶解,得到硫酸铜
溶液。其实验流程如右:
(1)方案二与方案一相比,优点为_________________________________
_________。
(2)①写出方案三的溶解过程中发生反
应的离子方程式:__________________
___________。
②猜想该实验采用30~40 ℃水浴加热的原因为_____________________
_________。
方案二中不生成污染性的SO2,硫酸的
利用率高
Cu+2H++H2O2
Cu2++2H2O
加快反应速率并减少
H2O2分解
归纳总结
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度逐渐变小,一旦变为稀硫酸,就不再反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,产生的气体则为氢气。
返回
课时对点练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
题组一　硫酸的工业制备
1.在硫酸的工业制法中,下列叙述正确的是
A.硫铁矿投入沸腾炉前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.由于硫黄含杂质少,使用硫黄作原料可使设备更简单,所以工业制硫酸
应以硫黄为原料,放弃使用硫铁矿
D.沸腾炉和接触室中硫元素化合价均发生变化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
将硫铁矿粉碎是为了增大其与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,
A项错误;
从沸腾炉出来的气体除SO2外,还有杂质气体、O2等,B项错误。
对点训练
2.(2024·福建德化月考)下列关于硫酸的工业制备与保存的说法正确的是
A.粉碎后的硫铁矿(FeS2)在沸腾炉中燃烧生成SO3
B.在吸收塔中,硫元素的价态不发生变化
C.硫黄制酸法会产生更多的矿渣
D.浓硫酸具有强氧化性,不能保存在铝制容器中
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
粉碎后的硫铁矿(FeS2)在沸腾炉中与O2反应生成SO2,A错误;
以硫铁矿为原料生产硫酸时会产生较多矿渣,而硫黄制酸法的优点是制备过程中不产生矿渣,C错误;
浓硫酸常温下能使铝发生钝化,因此浓硫酸能保存在铝制容器中,D错误。
对点训练
3.用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是
途径①:S H2SO4
途径②:
A.途径①的反应原理为强酸制弱酸
B.途径②的第二步反应是可逆反应
C.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S均转移6 mol电子
D.途径②与途径①相比,更能体现“绿色化学”的理念,因为途径②比途径①产
生的污染少
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
途径①的反应原理为利用浓硝酸的强氧化性将S氧化为H2SO4,A错误;
二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是可逆反应,B正确;
S转变为H2SO4,化合价从0价升高为+6价,即失去6个电子,故由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S均转移6 mol电子,C正确;
途径①用浓硝酸氧化S会放出二氧化氮污染环境,因此途径②比途径①产生的污染少,D正确。
题组二　浓硫酸的性质
4.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是
A.浓硫酸可作氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
浓硫酸和氯气不反应,浓硫酸作氯气的干燥剂,体现了吸水性,A项错误;
浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素的原子以2∶1的比例脱去而体现脱水性,
B项正确;
浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末,体现了吸水性,C项错误;
浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性和酸性,D项错误。
对点训练
5.(2023·江苏连云港高一期中)下列关于浓硫酸性质的说法不正确的是
A.将过量的铜加入少量浓硫酸中加热充分反应,硫酸仍会有剩余
B.常温下,铁在浓硫酸中发生钝化
C.敞口放置一段时间后质量减轻
D.浓硫酸沸点高,难挥发,常温下比较稳定
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
浓硫酸具有吸水性,敞口放置一段时间后质量增加,故选C。
对点训练
6.浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是
①炽热的木炭　②H2S气体　③Cu(加热条件下)　④FeO　⑤NH3　⑥蔗糖　⑦CuSO4·5H2O　⑧铁、铝(常温下)
A.③④ B.①②⑤⑧
C.①②③④⑦ D.⑥⑦
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al(常温下)遇浓硫酸发生钝化,浓硫酸只表现氧化性;浓硫酸与NH3反应时只表现酸性;浓硫酸使蔗糖炭化,表现脱水性和强氧化性;浓硫酸与CuSO4·5H2O反应,表现吸水性。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
7.下列可用浓硫酸干燥的气体有
①H2　②SO2　③H2S　④Cl2　⑤NH3　⑥HCl　⑦CO2　⑧HBr　⑨CO
A.①②④⑥⑧⑨ B.①②④⑥⑦⑨
C.①②④⑥⑦⑧ D.全部
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
浓硫酸具有吸水性,常用作气体的干燥剂,但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)。
对点训练
8.用如图所示装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列说法不正确的是
A.在该反应中,浓硫酸表现出酸性
和强氧化性
B.②中品红溶液褪色,说明SO2具
有漂白作用
C.③中石蕊试液变红,说明SO2与
水发生了反应
D.为确认生成CuSO4,向试管①中加水,观察溶液颜色
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现酸性和强氧化性,A正确;
③中石蕊试液变红,说明SO2与水发生反应生成亚硫酸,亚硫酸显酸性,C正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
为确认生成CuSO4,应取少量①试管中的溶液加入盛有水的小试管中,观察溶液颜色,D错误。
9.5 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应。下列说法正确的是
A.有0.09 mol的硫酸被还原
B.有0.045 mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余
D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
对点训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
浓硫酸与铜可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应的进行,硫酸逐渐消耗,其浓度逐渐下降,当硫酸变稀后反应就会停止。据题n(H2SO4)=0.005 L×18 mol·L-1=0.09 mol,参加反应的硫酸n(H2SO4)<0.09 mol,被还原的硫酸小于0.045 mol,参加反应的铜小于2.88 g。
下列说法不正确的是
A.含硫物质可以是单质硫,也可以是硫铁矿(FeS2)
B.A到B的反应原理为2SO2+O2 2SO3
C.试剂C可以是纯水
D.制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应
10.硫酸是重要的化工原料,工业制硫酸生产流程如下:
综合强化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
含硫物质
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
工业上通过燃烧单质硫或硫铁矿(主要成分FeS2)来生产SO2,SO2再催化氧化生成SO3,SO3再和水反应生成硫酸,但工业上吸收SO3的试剂不是纯水,而是98.3%的浓硫酸,目的是为了防止形成酸雾,提高吸收效率。
11.为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下的产物,某同学选用了如图所示的实验装置。下列说法错误的是
A.装置B用来检验产物中是否有水
蒸气
B.装置C用来检验产物中是否有SO2
C.装置F用来检验产物中是否有CO2
D.将装置B与C位置互换,仍可以达到实验目的
综合强化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
若反应产生了H2O,无水硫酸铜与水结合形成CuSO4·5H2O,B中物质的颜色由白色变为蓝色,A正确;
SO2气体具有漂白性,能够使品红
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
溶液褪色,因此装置C可用来检验产物中是否有SO2,B正确;
综合强化
反应产生的SO2在D中与溴水发生反应:Br2+SO2+2H2O===H2SO4
+2HBr,若E中品红溶液不褪色,说明SO2已经除尽,若F中澄清石灰
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
水变浑浊,可以证明反应产生了CO2,C正确;
将装置B与C位置互换,由于气体通过品红溶液会带出一部分水,故不能达到检验产生水蒸气的目的,D错误。
综合强化
12.(2023·济南高一检测)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 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.反应中共消耗Zn 97.5 g
C.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D.反应中共转移3 mol电子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
综合强化
浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,继续与锌反应生成氢气,所以33.6 L气体A为二氧化硫和氢气的混合物,A正确;
生成气体的物质的量为=1.5 mol,反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,所以溶液剩余硫酸的物质的量为0.05 mol,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
参加反应的n(H2SO4)=0.1 L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成x mol SO2,y mol H2,则
Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O
x　　2x　　　　　　　　 x
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑
y　　y　　　　　　　　 y
则:x+y=1.5,2x+y=1.8,解得x=0.3,y=1.2,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
所以反应中生成0.3 mol二氧化硫和1.2 mol氢气,则反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3 mol+1.2 mol)×65 g· mol-1=97.5 g,V(SO2)∶V(H2)
=1∶4,B正确、C错误;
生成0.3 mol二氧化硫转移电子0.6 mol,生成1.2 mol氢气转移电子2.4 mol,
所以反应中共转移3 mol电子,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
综合强化
13.浓硫酸在常温下为黏稠状液体,且具有吸水性、脱水性和强氧化性。
(1)将浓硫酸敞口放置在空气中其质量会_____,溶质的质量分数会_____,本过程中浓硫酸表现出_____性。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
增加
减小
吸水
浓硫酸具有吸水性,将其敞口放置在空气中溶液质量会增加,溶质质量分数会减小。
综合强化
(2)用蘸有浓硫酸的玻棒在木板上写字,字迹一会儿就变黑。浓硫酸表现出_____性。
(3)在加热条件下,浓硫酸能与Cu、C等单质反应,表现强氧化性。请写出这两个化学反应的化学方程式____________________________________、_____________________________________,与Cu反应时,浓硫酸除表现强氧化性外,还表现什么性质:　　　。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
脱水
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
酸性
综合强化
(4)稀硫酸常用来洗涤金属表面的铁锈和铜锈,这是利用了硫酸的____性,请写出有关反应的化学方程式:____________________________________
___________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
酸
3H2SO4+Fe2O3===Fe2(SO4)3+3H2O,
2H2SO4+Cu2(OH)2CO3===2CuSO4+CO2↑+3H2O
铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,铁锈的主要成分是Fe2O3,稀硫酸与二者反应生成可溶性物质:3H2SO4+Fe2O3=== Fe2(SO4)3+3H2O,2H2SO4+
Cu2(OH)2CO3===2CuSO4+CO2↑+3H2O。
综合强化
14.(2024·河北保定高一期末)某化学课外兴趣小组设计实验探究铜与浓硫酸反应的情况。回答下列问题:
Ⅰ.甲组同学利用如图所示装置探究铜与浓硫酸的反应。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(1)装置C是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请将装置补充完整。
答案　
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
装置C是用来收集实验中产生SO2,采用向上排空气法进行收集。
综合强化
(2)装置B用于干燥气体,则其中盛装的试剂为_______;装置D的作用是　　　 　　;装置E中反应的离子方程式为__________
______________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
浓硫酸
作安全瓶(或防止倒吸)
SO2+2OH-
===S+H2O
综合强化
(3)实验中甲组同学取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L-1浓硫酸置于烧瓶中共热,反应结束后发现烧瓶中还有铜片剩余,乙组同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是　　(填字母)。
A.锌粉(足量) B.BaCl2溶液
C.银粉 D.NaHCO3溶液
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
AD
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
铜只能与浓硫酸反应,反应一段时间,浓硫酸成为稀硫酸时,反应停止,若加入锌粉,锌粉溶解并产生气体,或加入NaHCO3溶液有气泡产生均能说明有硫酸剩余。
综合强化
Ⅱ.为定量测定余酸的物质的量浓度,乙组同学设计方案:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度,实验装置如图。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
乙组同学称取6.4 g铜片置于烧瓶中,再向烧瓶中滴加12 mL 18 mol·L-1浓硫酸。滴加浓H2SO4前,打开开关K,从a口先通入一段时间氮气。加热一段时间,停止加热后,再继续通入一段时间氮气。
(5)若上述实验中测得装置C反应前后质量差为a g,反应后烧瓶中溶液体积为V mL,则余酸的物质的量浓度为
__________(用含a、V的代数式表示)mol·L-1。
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(4)停止加热后,再继续通入一段时间氮气的目的是____________________
_______________________。
使反应生成的SO2全部
被装置C中的碱石灰吸收
综合强化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
装置C反应前后质量差为SO2的质量a g,根据关系式2H2SO4~SO2,则参与反应的n(H2SO4)=×2= mol,
n剩余(H2SO4)=12×10-3 L×18 mol·L-1-
=(216-31.25a)×10-3 mol,则余酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
返回作业30 硫酸的工业制备和性质
[分值:100分]
(选择题1~9题,每小题5分,10~12题,每小题7分,共66分)
题组一　硫酸的工业制备
1.在硫酸的工业制法中,下列叙述正确的是 (　　)
A.硫铁矿投入沸腾炉前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.由于硫黄含杂质少,使用硫黄作原料可使设备更简单,所以工业制硫酸应以硫黄为原料,放弃使用硫铁矿
D.沸腾炉和接触室中硫元素化合价均发生变化
2.(2024·福建德化月考)下列关于硫酸的工业制备与保存的说法正确的是 (　　)
A.粉碎后的硫铁矿(FeS2)在沸腾炉中燃烧生成SO3
B.在吸收塔中,硫元素的价态不发生变化
C.硫黄制酸法会产生更多的矿渣
D.浓硫酸具有强氧化性,不能保存在铝制容器中
3.用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是 (　　)
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A.途径①的反应原理为强酸制弱酸
B.途径②的第二步反应是可逆反应
C.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S均转移6 mol电子
D.途径②与途径①相比,更能体现“绿色化学”的理念,因为途径②比途径①产生的污染少
题组二　浓硫酸的性质
4.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是 (　　)
A.浓硫酸可作氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫
5.(2023·江苏连云港高一期中)下列关于浓硫酸性质的说法不正确的是 (　　)
A.将过量的铜加入少量浓硫酸中加热充分反应,硫酸仍会有剩余
B.常温下,铁在浓硫酸中发生钝化
C.敞口放置一段时间后质量减轻
D.浓硫酸沸点高,难挥发,常温下比较稳定
6.浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是 (　　)
①炽热的木炭　②H2S气体　③Cu(加热条件下)　④FeO　⑤NH3　⑥蔗糖　⑦CuSO4·5H2O　⑧铁、铝(常温下)
A.③④ B.①②⑤⑧
C.①②③④⑦ D.⑥⑦
7.下列可用浓硫酸干燥的气体有 (　　)
①H2　②SO2　③H2S　④Cl2　⑤NH3　⑥HCl　⑦CO2　⑧HBr　⑨CO
A.①②④⑥⑧⑨ B.①②④⑥⑦⑨
C.①②④⑥⑦⑧ D.全部
8.用如图所示装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列说法不正确的是 (　　)
A.在该反应中,浓硫酸表现出酸性和强氧化性
B.②中品红溶液褪色,说明SO2具有漂白作用
C.③中石蕊试液变红,说明SO2与水发生了反应
D.为确认生成CuSO4,向试管①中加水,观察溶液颜色
9.5 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应。下列说法正确的是 (　　)
A.有0.09 mol的硫酸被还原
B.有0.045 mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余
D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g
10.硫酸是重要的化工原料,工业制硫酸生产流程如下:
含硫物质ABH2SO4
下列说法不正确的是 (　　)
A.含硫物质可以是单质硫,也可以是硫铁矿(FeS2)
B.A到B的反应原理为2SO2+O22SO3
C.试剂C可以是纯水
D.制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应
11.为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下的产物,某同学选用了如图所示的实验装置。下列说法错误的是 (　　)
A.装置B用来检验产物中是否有水蒸气
B.装置C用来检验产物中是否有SO2
C.装置F用来检验产物中是否有CO2
D.将装置B与C位置互换,仍可以达到实验目的
12.(2023·济南高一检测)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 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述错误的是 (　　)
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.反应中共消耗Zn 97.5 g
C.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D.反应中共转移3 mol电子
13.(18分)浓硫酸在常温下为黏稠状液体,且具有吸水性、脱水性和强氧化性。
(1)将浓硫酸敞口放置在空气中其质量会　　　,溶质的质量分数会　　　,本过程中浓硫酸表现出　　　性。
(2)用蘸有浓硫酸的玻棒在木板上写字,字迹一会儿就变黑。浓硫酸表现出　　　性。
(3)在加热条件下,浓硫酸能与Cu、C等单质反应,表现强氧化性。请写出这两个化学反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　,与Cu反应时,浓硫酸除表现强氧化性外,还表现什么性质:　　　。
(4)稀硫酸常用来洗涤金属表面的铁锈和铜锈,这是利用了硫酸的　　　性,请写出有关反应的化学方程式:　　　　。
14.(16分)(2024·河北保定高一期末)某化学课外兴趣小组设计实验探究铜与浓硫酸反应的情况。回答下列问题:
Ⅰ.甲组同学利用如图所示装置探究铜与浓硫酸的反应。
(1)(2分)装置C是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请将装置补充完整。
(2)装置B用于干燥气体,则其中盛装的试剂为　　　　　;装置D的作用是　　　　　;装置E中反应的离子方程式为　　　　　　　　。
(3)实验中甲组同学取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L-1浓硫酸置于烧瓶中共热,反应结束后发现烧瓶中还有铜片剩余,乙组同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是　　　　(填字母)。
A.锌粉(足量) B.BaCl2溶液
C.银粉 D.NaHCO3溶液
Ⅱ.为定量测定余酸的物质的量浓度,乙组同学设计方案:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度,实验装置如图。
乙组同学称取6.4 g铜片置于烧瓶中,再向烧瓶中滴加12 mL 18 mol·L-1浓硫酸。滴加浓H2SO4前,打开开关K,从a口先通入一段时间氮气。加热一段时间,停止加热后,再继续通入一段时间氮气。
(4)停止加热后,再继续通入一段时间氮气的目的是　　　　。
(5)(4分)若上述实验中测得装置C反应前后质量差为a g,反应后烧瓶中溶液体积为V mL,则余酸的物质的量浓度为　　　　　(用含a、V的代数式表示)mol·L-1。
答案精析
1.D　2.B　3.A　4.B　5.C
6.A　［浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al(常温下)遇浓硫酸发生钝化，浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性；浓硫酸使蔗糖炭化，表现脱水性和强氧化性；浓硫酸与CuSO4·5H2O反应，表现吸水性。］
7.B　［浓硫酸具有吸水性，常用作气体的干燥剂，但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)。］
8.D　［浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸表现酸性和强氧化性，A正确；③中石蕊试液变红，说明SO2与水发生反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，C正确；为确认生成CuSO4，应取少量①试管中的溶液加入盛有水的小试管中，观察溶液颜色，D错误。］
9.D　［浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应的进行，硫酸逐渐消耗，其浓度逐渐下降，当硫酸变稀后反应就会停止。据题n(H2SO4)=0.005 L×18 mol·L-1=0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)<0.09 mol，被还原的硫酸小于0.045 mol，参加反应的铜小于2.88 g。］
10.C　［工业上通过燃烧单质硫或硫铁矿(主要成分FeS2)来生产SO2，SO2再催化氧化生成SO3，SO3再和水反应生成硫酸，但工业上吸收SO3的试剂不是纯水，而是98.3%的浓硫酸，目的是为了防止形成酸雾，提高吸收效率。］
11.D　［若反应产生了H2O，无水硫酸铜与水结合形成CuSO4·5H2O，B中物质的颜色由白色变为蓝色，A正确；SO2气体具有漂白性，能够使品红溶液褪色，因此装置C可用来检验产物中是否有SO2，B正确；反应产生的SO2在D中与溴水发生反应：Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr，若E中品红溶液不褪色，说明SO2已经除尽，若F中澄清石灰水变浑浊，可以证明反应产生了CO2，C正确；将装置B与C位置互换，由于气体通过品红溶液会带出一部分水，故不能达到检验产生水蒸气的目的，D错误。］
12.C　［浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，继续与锌反应生成氢气，所以33.6 L气体A为二氧化硫和氢气的混合物，A正确；生成气体的物质的量为=1.5 mol，反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1，所以溶液剩余硫酸的物质的量为0.05 mol，参加反应的n(H2SO4)=0.1 L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成x mol SO2，y mol H2，则
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
x　　2x　　　　　　　　　x
Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑
y　　y　　　　　　　　　　y
则：x+y=1.5，2x+y=1.8，解得x=0.3，y=1.2，所以反应中生成0.3 mol二氧化硫和1.2 mol氢气，则反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3 mol+1.2 mol)×65 g· mol-1=97.5 g，V(SO2)∶V(H2)=1∶4，B正确、C错误；生成0.3 mol二氧化硫转移电子0.6 mol，生成1.2 mol氢气转移电子2.4 mol，所以反应中共转移3 mol电子，D正确。］
13.(1)增加　减小　吸水　(2)脱水
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O　C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O　酸性　(4)酸　3H2SO4+Fe2O3Fe2(SO4)3+3H2O，2H2SO4+Cu2(OH)2CO32CuSO4+CO2↑+3H2O
解析　(1)浓硫酸具有吸水性，将其敞口放置在空气中溶液质量会增加，溶质质量分数会减小。(4)铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，铁锈的主要成分是Fe2O3，稀硫酸与二者反应生成可溶性物质：3H2SO4+Fe2O3Fe2(SO4)3+3H2O，2H2SO4+Cu2(OH)2CO32CuSO4+CO2↑+3H2O。
14.(1)　(2)浓硫酸　作安全瓶(或防止倒吸)　SO2+2OH-S+H2O
(3)AD　(4)使反应生成的SO2全部被装置C中的碱石灰吸收　(5)
解析　(1)装置C是用来收集实验中产生SO2，采用向上排空气法进行收集。(3)铜只能与浓硫酸反应，反应一段时间，浓硫酸成为稀硫酸时，反应停止，若加入锌粉，锌粉溶解并产生气体，或加入NaHCO3溶液有气泡产生均能说明有硫酸剩余。(5)装置C反应前后质量差为SO2的质量a g，根据关系式2H2SO4~SO2，则参与反应的n(H2SO4)=×2= mol，n剩余(H2SO4)=12×10-3 L×18 mol·L-1-=(216-31.25a)×10-3 mol，则余酸的物质的量浓度为 mol·L-1。

展开更多......

收起↑