2020学年高一化学人教版必修1练习 (20) 8页

第2课时　浓硫酸的特性 课后篇巩固提升 基础巩固 ‎1.浓硫酸放置在空气中质量增加,是因为浓硫酸具有(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.强氧化性 B.吸水性 C.脱水性 D.酸性 解析因为浓硫酸具有吸水性,所以放置在空气中质量会增加。‎ 答案B ‎2.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)的对应关系正确的是(　　)‎ A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)‎ B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)‎ C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)‎ D.浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)‎ 答案B ‎3.硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某工人边吸烟边用水冲洗,结果发生了爆炸事故,下列引起爆炸的原因中正确的是(　　)‎ A.浓硫酸遇明火爆炸 B.浓硫酸遇水发热爆炸 C.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸 D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸 解析浓硫酸加水后变成稀硫酸,与金属铁反应产生氢气,吸烟时点燃氢气造成爆炸。‎ 答案D ‎4.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.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,能够干燥氨、氢气等气体 D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 解析选项A,利用浓硫酸的脱水性;B中,应在加热的条件下反应;C中,氨是碱性气体,不能用浓硫酸干燥。‎ 答案D ‎5.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)‎ A.上下移动①中铜丝可控制SO2的生成量 B.②中选用品红溶液验证SO2的生成 C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2‎ D.为确认有CuSO4生成,向①中加水,观察颜色 解析移动铜丝,可控制铜丝与浓硫酸的接触,即控制SO2的生成量,故A项合理;SO2能使品红溶液褪色,故B项合理;SO2有毒,且属于酸性氧化物,故C项合理;浓硫酸过量,试管中剩余浓硫酸,应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中,否则易出现液体喷出试管而发生危险,故D项不合理。‎ 答案D ‎6.在检验S的过程中,下列操作中正确的是(　　)‎ A.先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有S存在 B.先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有S存在 C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有S存在 D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有S存在 解析A项,先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,溶液中也可能含有S或HS;B项,先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,溶液中也可能含有S或HS;D项,先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,溶液中也可能含有Ag+。‎ 答案C ‎7.向50 mL 18 mol·L-1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量(　　)‎ A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.9 mol之间 D.大于0.45 mol 解析Cu与浓硫酸反应时,参加反应的H2SO4只有部分被还原,再者浓硫酸浓度降低到一定程度即停止反应,因而在计算被还原的硫酸时不能把0.05 L×18 mol·L-1=0.9 mol全部当作反应物,而只能是其中一部分。又根据化学方程式可知,在参加反应的浓硫酸中只有一半参与氧化还原反应(被还原)。所以被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol。‎ 答案A ‎8.浓硫酸在下列物质的转化过程中,只表现强氧化性的是(　　)‎ A.CuCuSO4 B.CCO2‎ C.FeOFe2(SO4)3 D.Fe2O3Fe2(SO4)3‎ 解析浓硫酸在反应中表现出酸性时硫元素的化合价不变,硫元素仍以S形式存在;浓硫酸表现出氧化性时硫元素的化合价降低。C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素的化合价降低,浓硫酸只表现强氧化性;Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O中硫元素的化合价不变,浓硫酸只表现酸性;而Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,2FeO+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O中都是有一部分硫元素化合价降低,一部分硫元素化合价不变。所以浓硫酸在A、C反应中既表现了酸性,又表现了氧化性。‎ 答案B ‎9.某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸时,设计了如下方案:‎ 操作 结论 甲 分别投入火柴梗 变黑者为浓硫酸 乙 分别加入金属铝片 产生刺激性气味的气体者为浓硫酸 丙 分别加入到盛水的试管中 放出大量热者为浓硫酸 丁 用玻璃棒蘸浓氨水靠近酸的瓶口 冒白烟者为浓硫酸 戊 加到CuSO4·5H2O晶体中 变白者为浓硫酸 ‎(1)其中可行的是　　　　　　(填序号)。 ‎ ‎(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案的是　　　,改进方法是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)完全错误的是　　　,因为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析(1)甲、丙、戊分别利用浓硫酸的脱水性、溶解时放出大量的热、吸水性设计,方案可行。(2)乙中浓硫酸使铝钝化,加热即可反应。而常温下铝片可与稀硫酸反应产生H2。(3)丁错,挥发性酸遇浓氨水才能产生白烟,浓硫酸不属于挥发性酸。‎ 答案(1)甲、丙、戊　(2)乙　增加加热条件(或将结论改为常温下反应产生气体的为稀硫酸)　(3)丁　硫酸不是挥发性酸 ‎10.将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯,滴入几滴水,搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑,片刻后,黑色物质急剧膨胀,同时产生大量刺激性气味的气体,放出大量的热。(如下图所示)‎ ‎(1)固体变黑体现了浓硫酸的　　　　　　　性(填“吸水”“脱水”或“强氧化”)。 ‎ ‎(2)确定刺激性气味气体的成分。‎ ‎①将气体通入品红溶液后,溶液褪色,加热时颜色又恢复。说明该气体中一定含有　　　　。 ‎ ‎②将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,　　　　(填“能”或“不能”)证明气体中含有二氧化碳,其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③刺激性气味气体产生的原因可用如下化学方程式表示,完成化学方程式:‎ C+2H2SO4(浓)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析(1)烧杯中的蔗糖变黑,体现的是浓硫酸的脱水性。‎ ‎(2)①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,加热时颜色又恢复,说明该气体中一定含有二氧化硫。②二氧化硫和二氧化碳通入澄清石灰水都会生成沉淀使溶液变浑浊,因此澄清石灰水变浑浊不能证明气体中含有二氧化碳。③脱水过程中反应放热,所产生的碳和浓硫酸共热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。‎ 答案(1)脱水 ‎(2)①SO2　②不能　SO2也可使澄清石灰水变浑浊　③CO2↑+2SO2↑+2H2O 能力提升 ‎1.用20 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,将滤液加水稀释到100 mL,所得溶液中S的浓度为3.18 mol·L-1,则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为(　　)‎ A.0.50 mol·L-1 B.0.75 mol·L-1‎ C.1.00 mol·L-1 D.3.18 mol·L-1‎ 解析随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所得溶液为CuSO4与稀硫酸的混合溶液。反应前n(H2SO4)=18.4 mol·L-1×0.020 L=0.368 mol,反应后n(S)=3.18 mol·L-1×0.100 L=0.318 mol;因此减少的S的物质的量n(S)=n(SO2)=0.368 mol-0.318 mol=0.050 mol。由反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,n(CuSO4)=n(SO2)=0.050 mol,则c(CuSO4)==0.50 mol·L-1。‎ 答案A ‎2.下列叙述正确的是(　　)‎ A.向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液中一定含有S B.浓硫酸与S反应的化学方程式为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了酸性 C.把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中,加热反应得到气体的体积为22.4 L(标准状况)‎ D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸使其钝化 解析A项无法排除Ag+的干扰,A不正确;B项只体现了浓硫酸的强氧化性;C项产生的SO2将小于22.4 L(标准状况下),因为随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,而Cu与稀硫酸不反应。‎ 答案D ‎3.木炭与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置),下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B.Z导管出来的气体中有二氧化碳 C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D.在Z导管口有红棕色气体出现 解析X为SO2、CO2的混合物;Y为NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO,在Z导管口处发生反应:2NO+O22NO2。‎ 答案A ‎4.一定量Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况),则下列情况不可能的是(　　)‎ A.加入铜的质量为6.4 g B.加入浓硫酸中含溶质0.2 mol C.加入铜的质量大于6.4 g D.加入的浓硫酸中含溶质多于0.2 mol 解析Cu与浓硫酸共热时发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,当生成标准状况下2.24 L SO2(0.1 mol)时,反应消耗0.1 mol Cu(6.4 g),消耗0.2 mol H2SO4,由于反应中有H2O生成,浓硫酸浓度不断降低,待变为稀硫酸时不再与Cu反应,故实验中m(Cu)≥6.4 g,n(H2SO4)>0.2 mol。‎ 答案B ‎5.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:‎ ‎(1)装置A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。B中应放置的液体是　　　　(填字母)。 ‎ A.水 B.酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液 ‎(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1的硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。‎ ‎①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 ‎ ‎ ‎ ‎　。 ‎ ‎②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是　　　　(填字母)。 ‎ A.铁粉　B.BaCl2溶液　C.银粉　D.NaHCO3溶液 解析(1)Cu可与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)因为SO2是污染性气体,不能排入大气中,故D中试管口放置的棉花中应浸有碱液,吸收多余的SO2,防止污染空气。(3)余热使反应继续进行时,生成的多余气体可贮存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B内应盛放饱和NaHSO3溶液。(4)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使硫酸的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应,可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生则可证明确有余酸。‎ 答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ‎(2)碱液(其他合理答案均可)　吸收多余的二氧化硫,防止污染空气 ‎(3)试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升　D ‎(4)①反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应　②AD ‎6.某同学在研究Fe与H2SO4的反应时,进行了如下实验。‎ ‎(1)实验Ⅰ中,铁与稀硫酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)实验Ⅱ中,铁丝表面迅速变黑,反应很快停止,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)实验Ⅲ中,加热后产生大量气体,a试管中溶液的红色褪去,c处始终未检测到可燃性气体。b试管中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,同学们得出以下结论:‎ ‎①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同。浓硫酸的氧化性由+6价的硫元素体现,稀硫酸的氧化性由　　　　　　体现。 ‎ ‎②造成反应多样性的主要因素有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两条)。 ‎ 解析(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。‎ ‎(2)浓硫酸具有强氧化性,反应生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面,发生钝化。‎ ‎(3)实验Ⅲ中,和浓硫酸共热反应生成二氧化硫,铁与稀硫酸反应生成氢气,实验中未检测到可燃性气体,说明反应中没有氢气生成,二氧化硫具有漂白性,使品红溶液的红色褪去,二氧化硫是酸性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠,反应的离子方程式为SO2+2OH-S+H2O。‎ ‎(4)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,浓硫酸的氧化性由+6价的硫元素体现,稀硫酸的氧化性由+1价的氢元素体现。②影响反应产物多样性的因素有浓度、温度、反应物的量等。‎ 答案(1)Fe+2H+Fe2++H2↑‎ ‎(2)铁表面生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行 ‎(3)SO2+2OH-S+H2O ‎(4)①+1价的氢元素　②反应物的浓度、温度(合理即可)‎