高中化学专题4第一单元第2课时知能优化训练同步练习苏教版必修1

♦•同步测控
1. （2011年厦门高一检测）愚人金的矿物学名叫硫铁矿，化学成分为FeS2，颜色为淡金黄色，骤然一看颇似黄金。

它是我国工业上制备硫酸的重要原料之一。

在硫酸的工业制法中，下列生产操作及对采取此操作的主要原因的叙述都正确的是（）
A. 硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的不能在空气中燃烧
B. 沸腾炉出来的炉气需净化，因为其中SO会与杂质反应
C. SQ氧化为SO时，使用催化剂可以提高硫酸的产率
D. SO3用98.3%的浓HSQ吸收，目的是防止形成酸雾，以使SO吸收完全
解析：选D。

A项错误，大块的硫铁矿在空气中也能燃烧，不过燃烧不充分而已；B项错误,
炉气净化的主要原因是防止催化剂中毒；C项错误，催化剂仅能改变反应的速率，不能影响物
质的产率；D项正确，用水吸收易形成酸雾，吸收效率低，既浪费原料，又造成污染。

2•在硫酸工业生产中，为了有利于SQ的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器
的接触室（如图），按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体含有（）
A. 仅SQ
B. SQ、Q
C. SQ、Q
D. SQ、SQ
解析：选Co A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SQ和Q。

3. （原创题）硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，不仅在工业上用途广泛，而且在其它方面得到了巧妙的应用。

增城高级中学的化学老师黄秉均教学数十载，凭着扎实的化学知识
和绘画功底，竟然用浓硫酸创出一种“酸蚀版”的《清明上河图》，画中各类人物、小桥流水、街头商铺用硫酸勾画得惟妙惟肖，叹为观止。

下列关于浓硫酸的叙述错误的是（双选）（）
A. 浓硫酸和稀硫酸均具有强氧化性
B. 浓硫酸可制HCI、HF等，但不能制HBr、HI
C. 浓硫酸可使蔗糖变黑，并产生大量气体，此气体可能是HQ SQ、CQ等
D. 浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用NaQH溶液冲洗
解析：选AD A项错误，稀硫酸具有酸的通性但没有强氧化性；B项正确，因浓硫酸能与HBr、HI发生氧化还原反应；C项正确，气体主要是水蒸气，还含有少量的炭与浓硫酸反应产生的
SQ和CQ等；D项错误，浓硫酸沾到皮肤上可立即用大量水冲洗，因NaQH溶液有强腐蚀性，
不能用于冲洗皮肤上的浓硫酸。

4. 下列各组物质中的物质如果敞口放置在空气中都易变质的是（）
A. 漂白粉、绿矶、石灰石、铝条
B. 氯水、氢氧化钠、重晶石、水玻璃
C. 过氧化钠、亚硫酸钠、氧化钠、石灰水
D. 浓硝酸、钠、浓硫酸、氯化钠
解析：选Co A项石灰石不变质，B项重晶石（BaSC4）不变质，D项氯化钠不易变质。

5. 某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。

为了验证甲、乙两位同学的
判断是否正确，丙同学设计了如下图所示的实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且
该装置略去）。

ICHWh |(
试回答：
(1) 上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为:
⑵乙同学认为还可能产生氢气的理由是:
(3) 丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是:
⑷A中加入的试剂可能是
作用是_______________________________________________________________________________
B中加入的试剂可能是
作用是_______________________________________________________________________________
E中加入的试剂可能是
作用是_______________________________________________________________________________ 。

(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：
C 中：_______________________________________________________________________________ ，
D 中：_______________________________________________________________________________ 。

如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？ ______________ (填“能”或“不能”)。

原因是
解析：本题涉及的化学反应原理有：Zn + SO(浓)=====Z nSQ + SQ T + 2H2O, Zn + HSQ(稀)===ZnSQ+ H T (随反应的进行，浓硫酸浓度逐渐变稀)；作为气体的发生装置，在安
装完毕之后应检查其装置的气密性；气体X可能是SQ和H2的混合气体，应通过品红溶液检验
SQ,并用酸性高锰酸钾除去SQ,然后将气体用浓硫酸干燥，用灼热的CuQ来检验使CuQ
由黑变红，产生的水使无水硫酸铜粉末由白变蓝；如果去掉装置B(浓硫酸)，不能根据D中的
现象判断气体X中有氢气，这是因为混合气体中可能含水蒸气，会干扰的检验。

答案：(1)Zn + 2HSQ(浓)==^==ZnSQ+ SQ T + 2H2Q
(2) 当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐渐变小，Zn与稀硫酸反应可产生Hb
(3) 检查装置的气密性
(4) 品红溶液检验SQ 浓硫酸吸收水蒸气碱石灰防止空气中水蒸气进入D中
(5) C中黑色固体(CuQ)变成红色固体(Cu) D中白色粉末变成蓝色不能因为混合气体中可
能含水蒸气，会干扰H2的检验
♦•课时训缘・・
1 •下列关于硫酸性质的叙述中，正确的是()
A. 浓硫酸和稀硫酸都具有吸水性
B. 浓硫酸和稀硫酸都具有脱水性
C. 浓硫酸和稀硫酸都具有酸性
D. 浓硫酸和稀硫酸都可盛放在铝槽车内
解析：选Co 根据硫酸的性质可知 A B 错，C 正确，D 选项中常温下铝遇浓 H 2SQ 钝化，而铝 与稀HSQ 反应放出使铝溶解。

2. （2011年湖南师大附中期末）下列气体中既不能用浓硫酸干燥，又不能用固体 NaQH 干燥的 是（） A. Cl 2B . Q C. SQD. H 2S
解析：选D O Cl 2可用浓硫酸干燥，C 2既可用浓硫酸又可用固体 NaQHT 燥，SQ 可用浓硫酸干燥， H 2S 会被浓硫酸氧化，又可与 NaQH 发生反应。

3. （2011年绍兴高一期末）如图所示，小试管内盛有约 3 mL 饱和硫酸铜溶 液，与锥形瓶连通的 U 形管内盛有少量水（为便于观察，预先染成红色 ）。

沿小试管内壁小心地慢慢倒入约 3mL 浓硫酸静置片刻，不 可能观察到的现 象是（ ）
A. 小试管内液体分两层，上层蓝色，下层无色
B. U 形管内左边液面下降，右边液面升高
C. 有少量白色固体析出
D. 有少量蓝色固体析出
解析：选D 。

浓HSQ 的密度大于饱和 CuSQ 溶液的密度，浓硫酸在下层呈无色。

浓 HSQ 具有
强吸水性，导致 CuSQ 饱和溶液中水量减少，有胆矶晶体析出，同时胆矶中的水又被浓 HSQ
吸收，所以看到有白色固体析出而不是蓝色晶体。

4•下列各组气体通常状况下能大量共存，并且都能用浓
HzSQ 干燥的是（双选）（ ）
A. CQ H>、SQB . SQ 、HS Q
C. HCI 、CQ 、Cl 2
D. HBr 、Hz 、CI 2
解析：选AC, B 项SQ 和H.S 不能共存，且 H.S 不能用浓H>SQ 干燥；D 项HBr 和CI 2不能共存, 且HBr 不能用浓HSQ 干燥。

5. （2011年泉州高一检测）下列事实与浓硫酸具有强氧化性有关的是 （ ） ①常温时用铁制容器运输浓硫酸 ②硫酸工业生产中，用浓硫酸吸收 SO 3③浓硫酸使蔗糖炭 化变黑并有大量气体产生 ④浓硫酸用于生产磷肥 ⑤浓硫酸不能用来干燥 HBr A.①③④B .①②③ C.①③⑤D .②③④⑤
解析：选G 常温时用铁制容器运输浓硫酸，是因为常温时铁遇浓硫酸发生了钝化，这是由浓 硫酸的强氧化性引起的；硫酸工业生产中，用浓硫酸吸收 SQ ,防止SQ 溶于水或稀硫酸时形
成酸雾，造成SQ 不易被吸收；浓硫酸使蔗糖炭化变黑，是由于浓硫酸具有脱水性，而有大量 气体产生则是蔗糖脱水后生成的炭被浓硫酸氧化成 生产磷肥是应用了其强酸性；浓硫
酸不能用来干燥 HBr 被氧化成Br 2o
6.
析
CQ 气体，
硫酸被还原成 SQ ;浓硫酸用于 HBr ，是因为浓硫酸具有强氧化性，防止 浓硫酸和2 mol ・L 稀硫酸在实验室中敞口放置, a 、 b 曲线变化的原因是（ 它们的质量和放置天数的关系如图，分 a 升华、b 冷凝B . a 蒸发、 a 蒸发、b 潮解D . a 冷凝、 解析：选B 。

浓HSQ 具有吸水性, 小。

A. C.
放黄天数
b吸水
b吸水
溶液质量增加；稀HSO长时间放置水会蒸发，溶液质量减
7•物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和温度有关，下列 各组物质由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是 （ ）
①Fe 与H 2SQ 溶液 ②Cu 与FeCh 溶液 ③Zn 与H 2SQ 溶液 ④Fe 与HCI 溶液 A.①③B .③④ C.①②D .①③④
解析：选 Ao Fe 与浓H 2SO 常温下发生钝化，而与稀 HSQ 反应生成FeSQ 和H; Cu 与FeCb 反 应只发生反应 Cu + 2FeCl 3===CuC 2+ 2FeCl 2； Zn 与稀HLSQ 反应生成 ZnSQ 和H , Zn 和浓HLSQ 反应生成ZnSQ 、SQ 和HQ; Fe 与盐酸反应时生成 FeCb 和H 2o
& （2011年镇江高一检测）在100 g 浓度为18 moljT 、密度为p 的浓硫酸中加入一定量的 水稀释成9 mol •L I II
的硫酸，则加入水的体积 （ ）
A.小于 100 mL B .等于 100 mL
左
100
C.大于100 mL D .等于 mL
P
100
100+ W1
200
解析：选A o 设加入H 2Q 的体积为V,稀释后密度为
p 1,则——X 18=
X 9;
尸
p
p 1
100 十 V
>1,即 200>100+ V , V <100,但不等于 9.
我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中煅烧硫铁矿： 4FeS 2+ 11C t =====2Fe 2C 3+
8SQ 。

现有1 g 含脉石（SiQ 2）的硫铁矿（FeSJ 样品，将其在氧气流中充分灼烧，反应完全后得
0.78 g
残渣，则此硫铁矿的纯度是 （ ）
A. 33% B . 66% C. 78% D . 88%
解析：选B 。

设此样品中硫铁矿的质量为
x ，据：
高温
4FeS + 11C 2====：
2Fe 2C 3 + 8SQ 固体减少 480 320 160
120 ______ 196
II — c % = x X b %
11. 根据下列化学反应和事实，说明反应利用了硫酸的什么性质，将表示性质的选项的字母 填在各小题的横线上。

A.难挥发性
B.酸性
C.吸水性
D.脱水性 E .强氧化性
F .强酸性
（1）浓硫酸可作气体干燥剂 ________ ;
⑵蔗糖中加浓 HSQ 产生“黑面包”现象 ___________ ;
解析：(1)该实验的目的是比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果，沸腾炉内发生反应的化学方 高温 程式为 4FeS 2+ 11Q 高===2Fe 2Q + 8SQ 。

(2) 装置甲的作用：①净化二氧化硫和氧气，吸收水分，②使二氧化硫和氧气充分混合，③通 过观察气泡，调节气体的流速。

(3) 甲装置中，通氧气的导管口产生气泡的速率大约是通二氧化硫导管口的 2倍。

(4) 缺少尾气吸收装置。

100
p
x 1 g — 0.78 g
480 160
T = 1 g — 0.78 g ，解得：x = 0.66 g ,
0.66 g
所以硫铁矿的纯度为
X 100%= 66%
1 g
10. (2011年扬州高一期末)有含FeS a %勺硫铁矿d t ,在接触法制H2SQ 的过程中，损失硫c % 可制得浓度为b %勺硫酸为(单位为t)( )
49da 100+ c 49dac % A. ' B. '
30000b 30b 49da 1 — c % 30dac %
C.
30b D. 40 b
解析：选 G 设可制得浓度为 b%的硫酸质量为 FeS 〜2SQ 〜2SQ 〜2H 2SQ 120 196
d t X a %X (1 — c %) x X b % (3) 2NaCI + H 2SQ(浓)=====N&SQ + 2HCI f ______ ;
(4) Zn + H 2SQ(稀)===ZnSQ + H 2 f ______ ; △ (5) Cu + 2fSQ(浓)=====CuSQ + SQ f + 2HO ________
; △
⑹C + 2fSQ(浓)=====2SQ f + 2H2Q^ CQ f _________ 。

解析：(1)用浓HSQ 来干燥气体是利用了浓 H 2SQ 的吸水性。

(2) 蔗糖中加浓HSQ ，由于浓HSQ 具有脱水性而使蔗糖“炭化”。

⑶利用浓H 2SC 4的强酸性和难挥发性来制取挥发性的强酸。

⑷ 利用稀HbSQ 的酸性，与Zn 反应制取Hb o
(5)Cu 与浓H 2SQ 4反应时既利用了浓 HSQ 的强氧化性，又利用了浓 H 2SQ 的酸性。

⑹C 与浓H2SQ 共热反应是利用了浓 HbSQ 的强氧化性。

答案：(1)C (2)D (3)AF (4)B (5)BE (6)E 12. 工业上制硫酸的设备分为三大部分，一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。

在沸腾炉 内二硫化亚铁与氧气发生反应，生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步 与氧气化合，生成三氧化硫；三氧化硫流经吸收塔时，采用 98.3%的浓硫酸吸收，三氧化硫与
水化合形成硫酸。

为研究吸收 SQ 应选用的物质，依照工业上制备硫酸的流程设计了下面的实 验装置。

(1) 根据上述设计，说明该实验的目的
写出在沸腾炉内发生反应的化学方程式
O
(2) 装置甲在本实验中的作用之一是
解得： 49da 1 — c % x = 30b t 。

d t X a %x
(3) ______________________________________________________________________ 反应中要求乙反应器内氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，控制这一比例的实验现象是__________
实验时发现，丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直都没有任何现象。

据此得出的下列结论中正确的是________________________ 。

A. 浓硫酸不能吸收产生的气体
B. 水与三氧化硫的反应是放热反应
C. 浓硫酸吸收的效果比水好
D. 水的吸收效果比浓硫酸好
(4) 上述实验装置有合理的，也有不合理的。

请就某一方面说说你对该实验装置的评价：
高温
答案：⑴ 比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果4Fe&+ 11O2高温=2Fe2Q + 8SQ
(2)净化二氧化硫和氧气，吸收水分
⑶甲装置中，通氧气气体的导管口产生气泡的速率大约是通SO导管口的2倍BC
(4) 缺少尾气吸收装置等(合理答案均可)
13. (1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是
这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是：严严严(填装置的编号)。

(3) 实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，
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②中所加的固体药品是，可验证的产物是
在整套装置中位置的理由是
，确定装置②。

(5)装置③中所盛溶液是，可验证的产物是
解析：区别二氧化硫和二氧化碳时，可以利用二氧化硫的还原性和漂白性，。

二氧化硫既可以
使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使品红溶液褪色。

但是二者对澄清石灰水有相同的实验现象，因此不能用澄清石灰水鉴别两种气体或者在两种气体共存的情况下验证一种气体的存在，在选用澄清石灰水验证二氧化碳时，必须先将二氧化硫除去。

△
答案：(1)2H 2SC4(浓)+ C====CO f + 2fW 2SO2 f
⑵④②①③
(3) 验证产物气流中有SQ 将产物气流中的SQ全部氧化吸收确认产物气流中SQ已被B瓶
溶液全部吸收
(4) 无水硫酸铜水由于产物气流通过①、③时会带出水分，所以②必须在①、③之前
(5) 澄清石灰水(或其他合理答案)CQ二氧化碳)
(2)试用下表所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。