高中化学 课时跟踪检测(二十)硫酸的制备和性质 苏教版必修1

课时跟踪检测（二十） 硫酸的制备和性质
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．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 ―→CuSO 4
B ．
C ―→CO 2 C ．NaCl ―→Na 2SO 4
D ．Fe 2O 3―→Fe 2(SO 4)3
解析：选A 反应Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△ CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 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 ＋
2H 2SO 4(浓)=====△ CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 中硫元素化合价降低；Fe 2O 3＋3H 2SO 4(浓)===Fe 2(SO 4)3＋
3H 2O 中硫元素化合价不变。

5．向50 mL 18 mol·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0.45 mol
B ．等于0.45 mol
C ．在0.45 mol 和0.90 mol 之间
D ．大于0.90 mol
解析：选A 根据化学方程式Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△ CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ，若有2 mol 硫
酸参加反应，就有1 mol 硫酸被还原：2H 2SO 4～SO 2～(被还原)H 2SO 4。

对50 mL 18 mol·L －1的硫酸来说，应该有0.45 mol 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0.45 mol 。

6．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C B 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。

7．向盐酸中加入浓H 2SO 4时，会有白雾生成，不是导致产生该现象的原因的是( )
A ．浓H 2SO 4具有脱水性
B ．浓H 2SO 4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。

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( )
解析：选D 常温下，铁在浓硫酸中钝化，A 不正确；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。

9．(2016·绍兴一中期末)防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放。

有一种工业废水，已知其中含有大量的Fe2＋和SO2－4，少量的Ag＋和Na＋，以及部分污泥。

某校化学兴趣小组同学通过下列操作过程，回收物质，处理废水。

根据上述操作过程，回答下列问题：
(1)在实验室进行Ⅰ操作时，需要的主要玻璃仪器有
________________________________________________________________________。

(2)操作Ⅱ的名称是______________________________________________。

(3)向溶液A中需要加入过量X，X是________，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(4)上述操作回收到的物质B是________，晶体是________。

(两空均写名称)
解析：废水经过滤后可得含有大量的Fe2＋和SO2－4，少量的Ag＋和Na＋的溶液，然后在滤液中加入过量Fe可置换出Ag，则固体A为Ag和Fe的混合物，加入硫酸可得硫酸亚铁溶液，固体B为Ag，则(1)Ⅰ操作为过滤，需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；(2)溶液B为硫酸亚铁溶液，要得到硫酸亚铁晶体，应进行蒸发结晶操作；(3)由以上分析可知X 为Fe，发生反应为Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，可置换出Ag，进而回收； (4)固体B为Ag，溶液B为硫酸亚铁，可得到硫酸亚铁晶体。

答案：(1)漏斗、烧杯、玻璃棒(2)蒸发结晶
(3)Fe Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag
(4)银硫酸亚铁晶体
10．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KMnO 4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CO 2、SO 2和水，由于SO 2也能使澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO 2之前首先要除去SO 2，SO 2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CO 2；
(3)根据以上分析可知，丁中酸性KMnO 4溶液的作用是吸收SO 2；
(4)甲中反应的化学方程式为C ＋2H 2SO 4(浓)=====△ CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。

答案：(1)A F E C D B
(2)出现白色沉淀 品红未褪色
(3)吸收SO 2
(4)C ＋2H 2SO 4(浓)=====△ CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O
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( )
解析：选B 向稀H 2SO 4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B 错误。

2．在含有2 mol H 2SO 4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SO 2外还有H 2 ②只放出SO 2气体，其物质的量为1 mol ③反应结束时转移电子的物质的量可能为4 mol
A ．①
B ．②
C ．②③
D ．①② 解析：选C 浓硫酸具有强氧化性，与锌反应放出SO 2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 ＋2H 2SO 4(浓)===ZnSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 可知：每消耗1 mol
硫酸转移1 mol 电子；据Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑知：每消耗1 mol 硫酸转移2 mol 电子，因此反应结束时转移电子的物质的量小于4 mol 。

3．一定量的Cu 粉与浓H 2SO 4共热产生SO 2气体的体积为2.24 L(标准状况下)，则下列情况不可能的是( )
A ．加入Cu 的质量为6.4 g
B ．加入浓H 2SO 4中含溶质为0.2 mol
C ．加入Cu 的质量大于6.4 g
D ．加入浓H 2SO 4中含溶质多于0.2 mol
解析：选B 随反应进行，浓H 2SO 4会变为稀H 2SO 4，稀H 2SO 4在加热条件下难与Cu 反应产生SO 2。

4．将足量的铜片与100 mL 18 mol·L －1浓硫酸加热充分反应，收集到标准状况下的SO 2气体V L ，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V 22.4
mol D ．参加反应的Cu 为0.9 mol
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)<0.1 L×18 mol·L －1×12＝0.9 mol ；被还原的硫酸应依据生成的SO 2来算，可得被还原的硫酸的物质的量n (H 2SO 4)＝n (SO 2)＝V L 22.4 L·mol －1＝V 22.4
mol 。

综上所述，故D 项错误。

5．下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是( )
①2NaCl(固)＋H 2SO 4(浓)=====△Na 2SO 4＋2HCl↑
②C＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O
③Cu＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
④2FeO＋4H 2SO 4(浓)===Fe 2(SO 4)3＋SO 2↑＋4H 2O
A ．①②
B ．③④
C ．①③
D ．②④
解析：选B 金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H 2SO 4反应时，浓H 2SO 4既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓H 2SO 4反应时，浓H 2SO 4只表现强氧化性。

6．(2016·东阳中学期末)CuSO 4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。

下列说法错误的是( )
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想
C．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：①＝②＜③
D．利用途径②制备16 g硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量为0.1 mol
解析：选D A项，Cu与混酸反应，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，可知，NO－3由HNO3提供，H＋由HNO3和H2SO4提供，所以HNO3为2 mol时，H2SO4为3 mol，混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比最好为3∶2，正确； B项，相对于途径①、③，途径②的优点在于制取等质量CuSO4需要的硫酸少，无污染性气体产生，正确；C项，生成等量的硫酸铜，三个途径中①②参加反应的硫酸的物质的量相等，而③生成SO2，消耗更多的硫酸，则①＝②＜③，正确；D项，途径②中硫酸只表现为酸性，没有被还原，错误。

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)△,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；SO 2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，反应的化学方程式为SO 2＋H 22SO 3。

(5)SO 2、CO 2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SO 2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)SO 2 C ＋2H 2SO 4(浓) =====△ CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O
(3)BCD (4)褪色 漂白 SO 2＋H 22SO 3
(5)不能 品红溶液、溴水(其他合理答案均可)
8．(2017·温州市普通高中联考)下图为浓硫酸与铜片反应的装置。

请回答：
(1)浓硫酸与铜片反应的化学方程式为_________________________________________ ____________________。

(2)反应一段时间后，试管乙中品红溶液的现象是____________。

(3)下列有关该实验的说法中，不正确的是________。

A ．该反应中浓硫酸只体现酸性
B ．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的SO 2，防止环境污染
C ．反应一段时间后，将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯，溶液显蓝色
D ．含0.04 mol 溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448 mL 的SO 2(标准状况) 解析：(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu ＋2H 2SO 4(浓)△,CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ；
(2)二氧化硫能和有色物质生成无色物质，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以二氧化硫具有漂白性；但生成的无色物质不稳定，加热时会恢复原来的颜色；
(3)该反应中浓硫酸体现酸性和氧化性，故A 错误；试管乙中含有碱液的棉花，防止二氧化硫散失到空气中，造成大气污染，其作用是吸收过量的SO 2，防止环境污染，故B 正确；反应一段时间后，将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯，含有Cu 2＋的溶液，溶液显蓝色，故C 正确；含0.04 mol 溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，随着反应的进行浓度减小，稀硫酸与铜不反应，所以收集到SO 2的体积在标准状况小于448 mL ，故D 错误。

答案：(1)Cu ＋2H 2SO 4(浓)△,CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
(2)品红溶液褪色
(3)AD。