课时梯级训练(16) 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质（Word练习）-【优化指导】2026-2027学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

课时梯级训练(16)　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质 1．实验室常用下图装置进行铜与浓硫酸反应的实验。下列有关实验现象的描述或试剂的选用错误的是 (　　) A．试管甲内溶液变为蓝色 B．试管乙中品红溶液红色褪去 C．棉花上喷入的溶液可能为氢氧化钠溶液 D．棉花上喷入的溶液可能为饱和碳酸钠溶液 A　解析：浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，因为浓硫酸具有强吸水性，因此试管甲中溶液不是蓝色，A错误；生成的二氧化硫有漂白性，使品红溶液褪色，B正确；二氧化硫为酸性气体，可用碱性溶液(如氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液等)吸收，C、D正确。 2．用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是 (　　) A．若②为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强 B．若②为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性 C．若②为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化 D．若②为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性 D　解析：浓盐酸具有挥发性，在浓盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸溶解放出大量的热，使氯化氢气体逸出，这一现象与浓硫酸的酸性无关，A错误；铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行，无加热条件反应不能发生，B错误；硫酸铜晶体遇浓硫酸，晶体由蓝色变为白色，是因为浓硫酸具有吸水性，硫酸铜晶体失去结晶水发生的是化学变化，C错误；蔗糖由白色变黑色，说明浓硫酸具有脱水性，产生有刺激性气味的气体二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性，D正确。 3．浓硫酸分别和三种钠盐反应，下列分析正确的是 (　　) A．对比①和②可以说明还原性Br－＞Cl－ B．①和③相比可说明氧化性Br2＞SO2 C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性H2SO4＞HCl D．③中浓硫酸被还原成SO2 A　解析：反应①出现红棕色气体，说明产生Br2(g)，Br－被氧化，反应②管口出现白雾，白雾是HCl的小液滴，Cl－没有被氧化，说明Br－的还原性强于Cl－，A正确；反应③产生的气体为SO2，反应③发生Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不属于氧化还原反应，不能说明Br2的氧化性强于SO2，但能说明Br－的还原性强于SO2，B错误；反应②利用浓硫酸沸点高，HCl易挥发的性质制取HCl，与酸性无关，C错误；反应③的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不属于氧化还原反应，D错误。 4．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 A　解析：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，因此减少的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。 5．某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)。 下列说法错误的是 (　　) A．反应后，试管Ⅰ中出现白色固体，将其放入水中，溶液显蓝色 B．试管Ⅱ中品红溶液逐渐褪色，对其加热溶液又恢复红色 C．试管Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的漂白性 D．试管Ⅴ可以改为装有碱石灰的干燥管 C　解析：铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸具有吸水性，则白色固体是无水硫酸铜，加入水中，溶液呈蓝色，A正确； SO2使品红溶液褪色，因为SO2溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，加热时这种不稳定的无色物质分解，溶液恢复原来的红色，B正确；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于其具有还原性，C错误；氢氧化钠的作用是吸收多余的二氧化硫，可以改为装有碱石灰的干燥管，D正确。 6．我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中煅烧黄铁矿：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。现有1 g含脉石(SiO2)的硫铁矿(FeS2)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% B　解析：设1 g该硫铁矿样品中含有FeS2的质量为x， 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　Δm 480 320 160 x 1 g－0.78 g ＝， 解得：x＝0.66 g，此硫铁矿的纯度是66%。 7．某化学课外兴趣小组的同学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。 回答下列问题： (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有一种液体，这种液体是_______________，其作用是________________________________。 (3)装置B的作用是储存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是__________________________，B中应盛放的液体是________(填标号)。 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的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底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H2SO4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圆底烧瓶中存在余酸的是________(填标号)。 A．铁粉 B．BaCl2溶液 C．银粉 D．NaHCO3溶液 答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)氢氧化钠溶液(其他合理答案均可)　吸收多余的SO2，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H2SO4被消耗，且反应生成了水，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应　②AD 解析：(1)装置A为铜与浓硫酸的反应装置，两者反应生成CuSO4、SO2和H2O。(2)因SO2为大气污染物，需要进行尾气处理，常用氢氧化钠溶液吸收SO2。(3)根据题目中“装置B的作用是储存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都能与SO2反应。(4)①铜能与浓硫酸反应，但不与稀硫酸反应。随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐减小，浓硫酸变为稀硫酸时，反应停止，因此铜会剩余。②要证明反应后的圆底烧瓶中有余酸存在，只需证明有H＋存在。所以，可选择能与H＋反应且有明显现象的铁粉和NaHCO3溶液。 8．一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体X 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L-1，则下列叙述错误的是 (　　) A．气体X为SO2和H2的混合物 B．气体X中SO2和H2的体积比为4∶1 C．反应中共消耗Zn 97.5 g D．反应中共转移3 mol电子 B　解析：浓硫酸在反应过程中变稀，生成的气体是SO2和H2的混合物，其物质的量为1.5 mol，转移电子共3 mol，因此参加反应的锌的物质的量是1.5 mol，质量是97.5 g；溶液中剩余硫酸的物质的量＝＝0.05 mol，由硫元素守恒，生成SO2物质的量是(1.85－0.05－1.5)mol＝0.3 mol，生成氢气的物质的量是1.2 mol，B错误。 9．向5 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是 (　　) A．有0.09 mol的硫酸被还原 B．有0.045 mol的硫酸被还原 C．充分反应后体系无硫酸剩余 D．消耗的铜的质量一定小于2.88 g D　解析：浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。铜片足量，浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸逐渐消耗，其浓度也逐渐下降，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。根据题意n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol·L-1＝0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0.09 mol，被还原的硫酸小于0.045 mol，参加反应的铜的质量小于2.88 g。 10．某同学在实验室选用下列实验装置，验证浓硫酸与木炭反应的生成物。下列说法正确的是 (　　) A．验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ B．若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，则无法检验产物中有无CO2 C．浓硫酸与木炭反应中，浓硫酸表现出酸性和强氧化性 D．装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同 D　解析：由分析可知，验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ，A错误；若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，气体经过 Ⅱ 中溶液带出水蒸气，无法确定水蒸气的来源，则无法判断产物中有无水蒸气，B错误；浓硫酸与木炭反应只生成非金属氧化物，没有盐生成，则浓硫酸只表现出强氧化性，C错误；装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同，前者是检验反应是否生成SO2，后者是检验SO2是否除尽，D正确。 11．实验室用如图装置验证浓硫酸与二氧化硫的有关性质，下列说法正确的是 (　　) A．品红溶液褪色说明浓硫酸有氧化性 B．氯水褪色说明二氧化硫有漂白性 C．H2S溶液中生成黄色沉淀说明二氧化硫有还原性 D．实验后将装置E中溶液蒸发结晶得到亚硫酸铵固体 D　解析：铜片和浓硫酸加热反应生成二氧化硫，品红溶液褪色说明二氧化硫有漂白性，A错误；氯水具有强氧化性，其褪色说明二氧化硫有还原性，B错误；H2S 溶液中生成黄色沉淀即硫单质，说明SO2与H2S发生归中反应，SO2有氧化性，C错误；装置E为尾气处理装置，即吸收多余的SO2，SO2与氨气反应生成亚硫酸铵，故实验后将装置E中溶液蒸发结晶得到亚硫酸铵固体，D正确。 12．向盐酸中加浓硫酸时，会有白雾生成，下列解释错误的是 (　　) A．浓硫酸具有脱水性 B．浓硫酸具有吸水性 C．浓硫酸遇水放出大量的热 D．盐酸具有挥发性 A　解析：向盐酸中加浓硫酸时，会有白雾生成，体现浓硫酸的吸水性，A错误；浓硫酸具有吸水性，吸收了盐酸中的水使其浓度增大，促进了HCl的挥发，B正确；浓硫酸遇水放热，溶液升温从而降低了HCl在水中的溶解度，促进了HCl的挥发，C正确；盐酸本身具有挥发性，会挥发出HCl导致白雾的生成，D正确。 13．用下图所示装置进行实验，将①中溶液逐滴滴入②中，预测②中的现象与实际相符的是 (　　) ①中溶液 ②中物质 预期②中现象 A 稀盐酸 饱和碳酸钠溶液 立即产生无色气体 B SO2饱和溶液 品红溶液 溶液红色逐渐褪去 C 蒸馏水 白色CuSO4粉末 白色粉末溶解，溶液呈无色 D 浓硫酸 铜片 剧烈反应，产生无色气体 B　解析：稀盐酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠和氯化钠，生成的碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成二氧化碳，所以不会立即产生气体，A错误；二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，B正确；硫酸铜溶液呈蓝色，C错误；浓硫酸和铜反应需要加热，不会产生气泡，D错误。 14．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判断正确，丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该反应装置略去)。 试回答下列问题： (1)上述反应中生成二氧化硫反应的化学方程式为___________________________。 (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，必须首先进行的一步操作是____________________________。 (4)装置A中加入的试剂可能是______________，作用是________________；装置B中加入的试剂可能是________，作用是__________________；装置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装置C中：___________________________，装置D中：______________________________。如果去掉装置B，________(填“能”或“不能”)根据装置D中的现象判断气体X中有氢气，原因是_______________________________ __________________________________________。 答案：(1)Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O (2)当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，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　吸收水蒸气　碱石灰　防止空气中的水蒸气进入装置D中 (5)黑色粉末变成红色　白色粉末变成蓝色　不能　因为混合气体中含有水蒸气，会干扰对H2的检验 解析：本题对Zn与浓硫酸反应的产物进行两种推测，而后设计实验进行验证。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来推断H2是否存在。同时应注意通入装置C中的气体必须干燥，也要防止空气中水蒸气进入装置D中，以免对H2的检验产生干扰。 15．硫酸是实验室和化学工业中应用特别广泛的产品。 (1)浓硫酸具有很强的腐蚀性，实验室中使用一定要注意安全防护。某小组同学围绕浓硫酸进行了如下实验探究：将适量蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。 ①用反应的化学方程式解释体积膨胀产生有刺激性气味气体的原因_________________ _______________________________________________________。 ②上述实验现象表明浓硫酸具有________(填标号)。 A酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性 (2)硫酸工业流程如下所示： ①催化反应室发生反应的化学方程式是______________________________________ ________________________________________________________________________。 ②某工厂使用的煤中含硫质量分数为0.64%，该工厂每天燃烧这种煤100 吨，试计算： a．如果煤中的硫全部转化为SO2，该厂每天产生SO2在标准状况下的体积为________L； b．如果把产生的SO2全部用来生产硫酸，理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量______吨。 答案：(1)①C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　②CD (2)①2SO2＋O22SO3　②a.448 000　b．730 解析：(1)①浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖脱水炭化，同时还具有强氧化性，能把生成的C氧化生成二氧化碳，硫酸被还原为二氧化硫，所以体积膨胀产生有刺激性气味的气体，反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 ②根据以上分析可知反应中体现浓硫酸的脱水性和强氧化性，选CD。 (2)①催化反应室中二氧化硫被氧化为三氧化硫，发生反应的化学方程式是2SO2＋O22SO3。 ②a.如果煤中的硫全部转化为SO2，根据硫原子守恒可知该厂每天产生SO2在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1＝448 000 L。 b．如果把产生的SO2全部用来生产硫酸，理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量为×98 g·mol-1×365＝7.3×108 g＝730吨。 学科网（北京）股份有限公司 $$