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一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.(2011·上海高考)浓硫酸有很多重要的性质,在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是( )
A.酸性 B.脱水性
C.强氧化性 D.吸水性
解析:浓硫酸可以吸取蔗糖中的水表现出吸水性,同时可以将蔗糖变成“黑面包”表现出其具有脱水性,也可以与碳发生反应表现出强氧化性。
答案:A
2.下列气体中既不能用浓硫酸干燥,又不能用碱石灰干燥的是( )
A.Cl2 B.O2
C.SO2 D.H2S
解析:Cl2可用浓硫酸干燥,O2既可用浓硫酸又可用碱石灰干燥,SO2可用浓硫酸干燥,H2S会被浓硫酸氧化,又可与碱石灰发生反应。
答案:D
3.下列物质长期存放在敞口容器中,质量肯定会增加的是( )
A.浓硫酸 B.浓盐酸
C.胆矾晶体 D.Na2CO3·10H2O
解析:浓H2SO4具有吸水性,质量肯定增加,浓盐酸易挥发,Na2CO3·10H2O易风化失水,胆矾晶体也易失水。
答案:A
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―→CuSO4 B.C―→CO2
C.NaCl―→Na2SO4 D.Fe2O3―→Fe2(SO4)3
解析:反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O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+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素化合价降低;Fe2O3+3H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3H2O中硫元素化合价不变。
答案:A
5.[双选题]足量的浓硫酸与m g铜完全反应,得到标准状况下n L SO2,则被还原的H2SO4是( )
A. mol B. mol
C. g D. g
解析:反应的铜与被还原的H2SO4及生成SO2的关系为:Cu~H2SO4~SO2可见,被还原的H2SO4的物质的量:n=n(Cu)== mol;n=n(SO2)== mol,m(被还原的H2SO4)= mol×98 g·mol-1= g。
答案:AD
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)某爱好小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与浓硫酸反应”试验。
(1)试管A中反应的化学方程式是________________________________________。
(2)试管B用来探究SO2的漂白性,则应装的试剂是__________________________。
(3)试管C中的试验现象为溴水褪色,则可证明SO2具有________性。
(4)试验中接受可抽动的铜丝,与直接放铜片相比优点是
________________________________________________________________________。
(5)该装置存在明显的缺陷,应如何改进______________________________________。
解析:(1)铜丝与浓硫酸之间的反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)验证SO2漂白性的试剂为品红溶液。
(3)SO2与溴水发生如下反应:SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,其中SO2体现还原性。
(4)可抽动的铜丝能把握反应的发生和停止。
(5)SO2是一种大气污染物,应加一套尾气处理装置。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液 (3)还原 (4)可把握反应的起始与停止
(5)增加尾气吸取装置
7.(12分)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、三是吸取塔。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;三氧化硫流经吸取塔时,接受98.3%的浓硫酸吸取,三氧化硫与水化合形成硫酸。为争辩吸取SO3应选用的物质,仿照工业上制备硫酸的流程设计了下面的试验装置。
(1)依据上述设计,说明该试验的目的_____________________________________
________________________________________________________________________;
写出在沸腾炉内发生反应的化学方程式___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置甲在本试验中的作用之一是______________________________________。
(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,把握这一比例的试验现象是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________;
试验时发觉,丁装置在反应过程中先消灭气泡,不久就消灭了白雾,而丙装置始终都没有任何现象。据此得出的下列结论中正确的是________。
A.浓硫酸不能吸取产生的气体
B.水与三氧化硫的反应是放热反应
C.浓硫酸吸取的效果比水好
D.水的吸取效果比浓硫酸好
(4)上述试验装置有合理的,也有不合理的。请就某一方面说说你对该试验装置的评价:________________________________________________________________________。
解析:(1)该试验的目的是比较浓硫酸和水吸取三氧化硫的效果,工业制硫酸,沸腾炉内发生反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
(2)装置甲的作用:①净化二氧化硫和氧气,吸取水分,
②使二氧化硫和氧气充分混合,③通过观看气泡,调整气体的流速。
(3)甲装置中,通氧气气体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)缺少尾气吸取装置。
答案:(1)比较浓硫酸和水吸取三氧化硫的效果
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)干燥二氧化硫和氧气(或使SO2和O2充分混合或调整气体的流速)
(3)甲装置中,通氧气气体的导管口产生气泡的速率大约是SO2导管口的2倍 BC
(4)缺少尾气吸取装置等(合理答案均可)
8.(9分)校办厂漂白车间需22.4 L(标准状况)SO2,化学小组同学依据化学方程式Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)充分反应,锌全部溶解后,即将收集所得气体如数送至车间,不料经质检科检验存在严峻质量问题,气体随即被退回。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是____________(填化学式)。产生这种结果的主要缘由是___________________________________________________。
(2)为证明相关分析,化学小组的同学设计了如图所示的试验装置,对退回气体(X)取样进行认真探究(遇有气体吸取过程,视为全吸取)。
①组装好仪器后,装入药品前,必要的一个操作是______________。
②A中加入的试剂可能是________,KMnO4溶液的作用是_______________________。
B中加入的试剂可能是________,作用是______________________________________。
③可证明气体X中混有较多量某杂质气体的试验现象是:C中____________________。
解析:(1)Zn与浓硫酸反应时放出SO2气体,随着反应的进行,浓硫酸变稀,而Zn与稀硫酸反应则放出H2。
(2)组装好试验仪器后,应先检验装置的气密性,气密性没有问题时才能装入药品,进行试验。据(1)的分析,气体X中有SO2和H2,所以A中可加入品红溶液,用于证明SO2的存在,然后通入KMnO4溶液中,除去SO2;B中装入浓硫酸,干燥H2后通过加热的CuO(C中)后,通过无水CuSO4(D中),使其变蓝,证明有水生成,则原混合气体中有H2。
答案:(1)H2 浓硫酸消耗变稀,Zn与稀硫酸反应放出H2
(2)①检验装置的气密性 ②品红溶液 除去SO2
浓硫酸 干燥气体 ③黑色CuO变成红色
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