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课时作业26 硫酸
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．(双选题)下列有关硫酸的化学事实与硫酸表现出的性质(括号中)的描述中，正确的是( )
A．久置在敞口容器中的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)
B．在加热条件下铁与浓硫酸反应(氧化性、酸性)
C．蔗糖与浓硫酸反应的“黑面包”试验(吸水性)
D．浓硫酸与氯化钠固体反应制HCl(难挥发性)
解析：浓硫酸的吸水性是指浓硫酸吸取现成的水，比如浓硫酸吸取空气中的水蒸气，所以A中应体现浓硫酸的吸水性，脱水性是指原物质中没有现成的水，浓硫酸把H、O按H2O的比例脱出来的性质，比如蔗糖炭化体现了浓硫酸的脱水性。
答案：BD
2．下列过程中，最终的白色沉淀不肯定是BaSO4的是( )
A．Fe(NO3)2溶液 白色沉淀
B．Ba(NO3)2溶液 白色沉淀
C．无色溶液 白色沉淀
D．无色溶液无沉淀白色沉淀
答案：C
3．下列叙述或操作中正确的是( )
A．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿着量筒壁渐渐的注入盛有水的量筒中，并不断搅拌
B．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性
C．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应马上用布拭去，再用大量水冲洗
D．浓硫酸与铜的反应中，被氧化和被还原物质的物质的量之比为12
解析：浓硫酸稀释时，不能在量筒中进行；浓硫酸和稀硫酸都有氧化性，只是被还原的粒子不同，浓硫酸中是＋6价S，而稀硫酸中是H＋；浓硫酸与铜的反应中，被氧化和被还原物质的物质的量之比为1:1。
答案：C
4．将足量的铜片与100 mL 18 mol·L－1浓H2SO4加热充分反应，收集到标准状况下的SO2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H2SO4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 mol
D．参与反应的Cu为0.9 mol
解析：由于反应过程中浓H2SO4渐渐变稀，因此反应结束后铜和H2SO4均有剩余；则参与反应的n(Cu)<0.1 L×18 mol·L－1×＝0.9 mol；被还原的硫酸应依据生成的SO2来算，可得被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)＝n(SO2)＝＝ mol。综上所述，D错误。故正确答案为D。
答案：D
5．关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是( )
A．在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性
B．此反应属于复分解反应
C．在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性
D．每1 mol铜参与反应就有2 mol浓H2SO4被还原，同时生成2 mol SO2
解析：该反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，分析反应前后元素化合价的变化可知：浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性，该反应为氧化还原反应，在该反应中，每2 mol H2SO4参与反应只有1 mol H2SO4被还原。
答案：C
6．在肯定体积的18 mol/L的浓硫酸中加入过量铜片并加热，被还原的硫酸为0.9 mol，则浓H2SO4的实际体积为( )
A．等于50 mL B．大于50 mL
C．等于100 mL D．大于100 mL
解析：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，实际参与反应的硫酸为2×0.9 mol＝1.8 mol，即100 mL，但Cu与稀H2SO4不反应，故浓H2SO4的实际体积大于100 mL。
答案：D
7．(双选题)有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下试验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此试验下述结论正确的是( )
A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中肯定含有BaSO4
C．加硝酸后的沉淀肯定是BaSO4
D．此试验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
解析：第一步加入Ba(NO3)2溶液，不论是SO还是SO都会产生白色沉淀。再加入足量硝酸，即使原溶液中只有SO，生成的BaSO3沉淀也会被HNO3氧化为BaSO4沉淀，所以加硝酸后的沉淀肯定是BaSO4，因此该试验并不能确定Na2SO3是否部分被氧化。
答案：CD
8．用20 mL 18.4 mol·L－1的浓H2SO4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，得到溶液中SO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H2SO4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(SO)＝3.18 mol·L－1×0.100 L＝0.318 mol；因此削减的SO的物质的量n(SO)＝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
9．将浓H2SO4溶液滴入浓盐酸中，盛浓盐酸的试剂瓶口会消灭酸雾。对此解释合理的是( )
A．浓H2SO4具有脱水性
B．浓H2SO4是高沸点酸
C．HCl气体溶解度很小
D．浓H2SO4溶于水放出大量热量，降低了HCl的溶解度
解析：浓H2SO4有吸水性，溶于水放出大量的热；浓盐酸有挥发性，这是试验室快速制取HCl气体的一种简洁方法。
答案：D
10．浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是( )
①酷热的木炭 ②H2S气体 ③Cu ④FeO ⑤NH3 ⑥蔗糖 ⑦CuSO4·5H2O ⑧铁、铝
A．③④ B．①②⑤⑧
C．①②③④⑦ D．⑥⑦
解析：浓硫酸与酷热的木炭、H2S反应及Fe、Al遇浓硫酸发生钝化，浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性；浓硫酸使蔗糖炭化，表现的是浓硫酸的脱水性；浓硫酸与CuSO4·5H2O反应，表现的是浓硫酸的吸水性。
答案：A
11．肯定量的Cu粉与浓H2SO4共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下)，则下列状况不行能的是( )
A．加入Cu的质量为6.4 g
B．加入浓H2SO4中含溶质为0.2 mol
C．加入Cu的质量大于6.4 g
D．加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol
解析：随反应进行，浓H2SO4会变为稀H2SO4，稀H2SO4在加热条件下难与Cu反应产生SO2。
答案：B
12．把肯定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y 33.6 L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则下列叙述不正确的是( )
A．气体Y是SO2和H2的混合物
B．气体Y是SO2和H2的体积比为4:1
C．反应中共消耗锌97.5 g
D．反应中共转移电子3 mol
解析：Zn和浓H2SO4反应生成SO2，随着反应的进行，浓H2SO4的浓度降低，变成稀H2SO4，此时生成H2。S元素守恒可表示为
依据得失电子守恒得：
ZnZn2＋，SOSO2，
2H＋H2。
此时生成1.5 mol气体，则转移电子为3 mol，反应掉的Zn为1.5 mol。
m(Zn)＝65 g·mol－1×1.5 mol＝97.5 g，
n(SO2)＝1.85 mol－0.05 mol－1.5 mol＝0.3 mol，
n(H2)＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol。
答案：B
二、非选择题(共52分)
13．(13分)已知A→C必需加热，否则会发生钝化现象。请回答下列问题：
(1)A是________，你推断的理由是__________________________________________________。
(2)B在酸性条件下与H2O2反应的离子方程式：__________________________________________________。
(3)A与过量浓H2SO4反应的化学方程式：__________________________________________________。
解析：A与浓硫酸在常温下发生钝化，有可能是Fe或Al，又因A与稀、浓硫酸反应时被氧化的价态不同，所以A是变价金属Fe，则B为FeSO4；C为Fe2(SO4)3；D为Fe(OH)3。
答案：(1)铁 A在浓硫酸中会钝化，且A与浓硫酸与稀硫酸反应的氧化产物不同
(2)2H＋＋2Fe2＋＋H2O2===2H2O＋2Fe3＋
(3)6H2SO4(浓)＋2Fe△,Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
14．(13分)由Cl－、Br－、CO、SO、SO、Na＋中的若干种离子组成的化合物溶于水得无色溶液，然后依次进行试验，观看到的现象记录如下：①向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，再加入CCl4振荡、静置，CCl4层呈橙色，用分液漏斗分别；②向分液后所得的水溶液中加入Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液，有白色沉淀生成，过滤；③在滤液中加AgNO3和HNO3的混合液，有白色沉淀产生。回答下列问题：
(1)原溶液中确定有的离子是________，确定没有的离子是________。
(2)推断是否有Na＋的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)分液漏斗中的上层液体如何转移到烧杯中________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)若步骤②改用BaCl2和盐酸的混合溶液，对(1)的结论________(填“有影响”或“无影响”)。
解析：加氯水无气体产生，则不存在CO，若有SO则已被氧化为SO，CCl4层呈橙色证明有Br－；加Ba(NO3)2和HNO3生成的沉淀为BaSO4，可知原溶液中至少存在SO或SO中的一种离子；加AgNO3和HNO3生成AgCl沉淀，但Cl－可能是氯水全部供应的，不能确定溶液中是否含Cl－。Na＋是唯一的阳离子，肯定存在。
答案：(1)SO和SO中的一种或两种、Br－、Na＋；CO
(2)化合物呈电中性，而Na＋是唯一的阳离子
(3)从分液漏斗上口倒出
(4)无影响
15．(13分)某课外活动小组的同学，在试验室做锌与浓硫酸反应的试验中，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。为了验证哪位同学的推断正确，丙同学设计了如图所示试验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，气体发生装置略去)。试回答：
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为__________________。
(2)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，必需首先进行的一步操作是：________。
(4)A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中含有氢气的试验现象是：C中：________，D中：________。假如去掉装置B，还能否依据D中的现象推断气体X中有氢气？________(填“能”或“不能”)，缘由是________________________。
解析：本题对Zn与浓硫酸反应的产物进行两种推想，而后设计试验进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，使其通过灼热的CuO，再通过无水硫酸铜检验是否有水生成。同时应留意通入C中的气体必需干燥，也要防止空气中水蒸气进入D中，以免对H2的检验产生干扰。
答案：(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O (2)当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度渐渐变小，Zn与稀硫酸反应可产生H2 (3)检查装置的气密性 (4)品红溶液；检验SO2；浓硫酸；吸取水蒸气；碱石灰；防止空气中的水蒸气进入D中 (5)黑色(CuO)粉末变成红色(Cu)；白色粉末变成蓝色；不能；由于混合气体中可能含水蒸气，会干扰H2的检验
16．(13分)(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为________。
(2)试用下表所列各装置设计一个试验，验证上述反应的各种产物。这些装置的连接挨次(按产物气流从左到右的方向)是________→________→________→________(填装置的编号)
编号
装置
①
②
③
④
(3)试验时可观看到装置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_______，确定装置②在整套装置中位置的理由是________。
(5)装置③中所盛的溶液是__________，可验证的产物是__________。
解析：木炭粉与浓硫酸加热反应，生成CO2和SO2。CO2和SO2在化学性质上有相像点：都是酸性氧化物，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，彼此干扰鉴别。CO2和SO2在化学性质上也有明显的不同点：SO2有漂白性，CO2则没有；SO2有较强的还原性；CO2则没有。在SO2，CO2的混合气体中，首先用品红溶液检验SO2的存在，然后将SO2氧化除去，再用澄清石灰水检验CO2的存在，这是一种确认SO2和CO2共存的好方案。
“反应的各种产物”还包括H2O。由于对CO2，SO2的确认都是在水溶液中进行的，所以应在确认CO2和SO2之前确认H2O的存在。与H2O发生作用并伴有明显现象的物质，中同学应当熟知的是CuSO4。白色的CuSO4与H2O反应生成蓝色的CuSO4·5H2O，而且CuSO4与CO2和SO2都不发生任何作用。
答案：(1)C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O (2)④ ② ① ③ (3)验证产物气流中有SO2 将SO2全部氧化吸取 确定产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化 (4)无水CuSO4(或变色硅胶) 水蒸气 由于产物气流通过①，③时会带出水蒸气，所以②必需放在①，③之前 (5)澄清石灰水 CO2
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