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1、-【苏教版】高一化学必修一：硫酸的制备和性质、硫及其化合物的相互转化含解析-第 6 页课时训练23硫酸的制备和性质、硫及其化合物的相互转化1.下列陈述、正确并且有因果关系的是()选项陈述陈述ASO2有漂白性SO2可使溴水褪色BSiO2有导电性SiO2可用于制备光导纤维C浓硫酸有强氧化性浓硫酸可用于干燥H2和CODFe3+有氧化性FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜解析:结合物质的性质进行分析,并注意因果关系的对应情况。A项SO2使溴水褪色时发生反应:SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,SO2体现其还原性而不是漂白性;B项SiO2可用于制备光导纤维,但SiO2是非金属氧化物,不能导
2、电;C项浓硫酸因具有吸水性,可用于干燥H2和CO;D项FeCl3溶液与Cu发生反应:2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,Fe3+体现其氧化性。答案:D2.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是()A.与铜反应B.与石蕊溶液反应C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上D.加入锌片看是否有气体生成解析:常温下,浓硫酸和稀硫酸都不与铜反应,无法区别;向两种酸中加入锌片均反应,浓硫酸反应产生SO2,稀硫酸产生H2,可以区别,但不是最简单、最好的方法;C是利用了浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区别,方法简单,因此C正确。答案:C3.下列关于浓硫酸的叙述正确的是()A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化B
3、.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种干燥剂,能干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属“钝化”答案:D4.在如图的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是()A.苹果块会干瘪B.胆矾晶体表面有“白斑”C.小试管内有晶体析出D.pH试纸变红解析:浓硫酸具有较强的吸水性、脱水性和强氧化性,因此将苹果块、胆矾晶体和饱和硝酸钾溶液在如图所示装置中放置一段时间后,浓硫酸会吸收它们中的水,使苹果块干瘪、胆矾晶体变为白色的无水硫酸铜、饱和硝酸钾溶液中析出晶体。D项pH试纸在浓硫酸中应先变红后变黑,因浓硫酸有极强的氧化性和脱水性,能使pH试纸脱水炭
4、化变黑。答案:D5.下列有关浓硫酸的叙述正确的是()A.浓硫酸与铜片共热的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性B.浓硫酸与金属活动性顺序中的氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2,与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2C.常温下铁或铝不与浓硫酸反应,所以可用铁或铝制的容器贮存浓硫酸D.浓硫酸是不挥发性强酸,氢硫酸是挥发性酸,所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体解析:浓硫酸与Cu片共热反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2+2H2O,由反应式可知,若2 mol H2SO4参加反应,其中1 mol H2SO4作氧化剂,使Cu氧化,本身被还原为SO2,另外1 mol
5、 H2SO4转化为CuSO4,硫的化合价没变,这1 mol H2SO4起酸的作用,故A正确;在浓硫酸中存在的是H2SO4分子,其分子中+6价的硫易得到电子,它把金属氧化的同时本身被还原为硫的低价化合物SO2,即使是遇到活泼金属如Zn、Fe等也是如此,故B错误;常温下铁或铝不是不与浓硫酸反应,而是使Fe、Al表面生成了氧化物保护膜,从而阻止内部金属继续跟浓硫酸反应,故C错误;浓硫酸有强氧化性,H2S有强还原性,前者能把后者氧化,因此,得不到H2S气体,故D错误。答案:A6.在硫酸的工业制法中,下列生产操作和说明生产操作的主要原因二者都正确的是()A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧B.
6、从沸腾炉出来的气体需净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3D.SO3用98.3%的硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收完全答案:D7.下列各组气体中,在实验室可用硫酸制取,又能用浓硫酸干燥的一组是()A.HCl、HBr、H2B.H2S、CO2、H2C.H2、SO2、HClD.NH3、HF、H2解析:A中HBr、B中H2S都有较强的还原性,不能用浓硫酸干燥,A、B被排除。D中NH3能与H2SO4反应,不可用浓硫酸干燥,排除D。答案:C8.向50 mL 18 molL-1的硫酸溶液中加入足量的铜并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量
7、()A.小于0.45 molB.等于0.45 molC.在0.45 mol与0.9 mol之间D.大于0.9 mol解析:Cu与浓硫酸在加热条件下发生反应,随着反应的进行,硫酸浓度逐渐减小,到一定程度时,反应会停止,所以被还原的H2SO4应小于0.45 mol。答案:A9.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,乙溶液变成丙。在丙里加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们正确的顺序是()A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3C.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、
8、SD.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S解析:整个过程中发生的变化为S+O2SO2(甲)、SO2+H2OH2SO3(乙)、H2SO3+Br2+H2O2HBr+H2SO4(丙)、Na2S+H2SO4Na2SO4+H2S(丁)、2H2S+SO23S(戊)+2H2O。答案:D10.下列关于SO2和SO3的叙述中,正确的是()A.它们中的硫元素,均可在有的反应中显氧化性,有的反应中显还原性B.加入含Ba2+的溶液都能生成不溶于盐酸的白色沉淀C.常温下,它们均可以使品红溶液褪色D.都属于酸酐,溶于水都生成酸解析:SO3中硫显+6价,无还原性,SO2与Ba2+生成的沉淀可溶于HCl,SO3无漂白性
9、,故只有D正确。答案:D11.在反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O中被氧化的硫与被还原的硫的关系是()A.物质的量比为21B.质量比为21C.质量比为12D.物质的量比为11解析:该氧化还原反应中,S既是氧化剂,又是还原剂。在3 mol S中,有1 mol S作为还原剂被氧化生成Na2SO3,有2 mol S作为氧化剂被还原生成Na2S,故选C。答案:C12.(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式为(2)试用表中所示各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号)。(3)实验室中可观察到装置中A瓶的
10、溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是;B瓶溶液的作用是;C瓶溶液的作用是。(4)装置中所加的固体药品是,可验证的产物是,确定装置在整套装置中位置的理由是。(5)装置中所盛的溶液是,可验证的产物是。编号装置答案:(1)C+2H2SO4(浓)2SO2+CO2+2H2O(2)(3)验证产物气流中有SO2将SO2全部氧化吸收验证产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化吸收(4)无水CuSO4(或变色硅胶)水蒸气由于产物气流通过、时会带出水蒸气,所以必须在、之前验证(5)澄清石灰水CO213.(1)用过量的锌与浓硫酸反应,某同学认为除了生成二氧化硫外,还有氢气产生,理由是(2)用过量铜片与0.2 mol
11、浓硫酸共热足够长时间(只考虑铜与浓硫酸反应,忽略其他副反应),甲认为产生的SO2少于0.1 mol,理由是而乙同学认为产生的SO2为0.1 mol,理由是(3)实验证明铜不能在低温下与O2反应,也不能与稀硫酸共热发生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为利用铜制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为以上两种方法(填“前”或“后”)者好,原因是解析:浓硫酸与金属反应时,随着反应的进行,硫酸的量不断减少,硫酸由浓变稀,稀硫酸可与锌反应产生氢气。稀硫酸不与铜反应,在稀硫酸存在的条件下,Cu与O2在加热条件下反应生成碱性氧化
12、物CuO,CuO能迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4。答案:(1)由于Zn过量,随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸可与Zn反应产生H2(2)由反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O知,0.2 mol H2SO4全部反应时才能生成0.1 mol SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀,而稀硫酸与铜不反应由于加热时间足够长,水比硫酸易挥发,因此,硫酸能始终保持较高浓度,直至与铜完全反应为止(3)2Cu+2H2SO4(稀)+O22CuSO4+2H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O前若制得1 mol CuSO4,前者只需1 mol H2SO4,而后者则要用2 mol
13、 H2SO4,而且生成的SO2又造成大气污染14.不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实,并进行数据测定和相关计算。(1)该小组设计了如图所示的实验装置,检查该装置气密性的操作是。(2)若在烧瓶中放入1.30 g锌粒,与c molL-1 H2SO4反应,为保证实验结论可靠,量气管的适宜规格是(填字母)。A.100 mLB.200 mLC.400 mLD.500 mL(3)若1.30 g锌粒完全溶解,氢氧化钠溶液洗气瓶增重0.64 g(烧瓶中残留气体忽略不计,下同),则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为。(4)若烧瓶中投入a g
14、锌且完全反应,氢氧化钠溶液洗气瓶增重b g,量气管中收集到V mL气体(标准状况),请用一个代数式表示出a、b、V之间的关系。(5)若撤走盛有无水氯化钙的U形管,则的数值将(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(6)反应结束后,为了准确测量气体体积,读数时应注意的事项是、。解析:(2)1.30 g锌为0.02 mol,置换出的气体最多为448 mL(标准状况),故应选用500 mL量气管。(3)当NaOH洗气瓶增重0.64 g时,说明有0.01 mol SO2生成,此时消耗的锌为0.01 mol,即0.65 g,故锌还与硫酸反应生成H2,圆底烧瓶中发生两个反应。(4)由得失电子守恒可得2=2+2,故有。(5)撤走U形管,进入NaOH溶液中的还有水,会导致的值偏小。答案:(1)关闭分液漏斗活塞,向右侧球形管中加入水,一段时间后观察球形管和量气管之间的液面差有无变化(2)D(3)Zn+2H2SO4ZnSO4+SO2+2H2O,Zn+H2SO4ZnSO4+H2或2Zn+3H2SO42ZnSO4+SO2+H2+2H2O(4)(5)偏小(6)待冷却至室温再开始读数读数前使量气管左右液面相平(或眼睛视线与液面最低处相平)