内容正文:
[对应知能达标训练P39]
[基础巩固]
1.下列关于H2SO4性质的描述,不正确的是( )
A.浓H2SO4有氧化性,稀H2SO4也有氧化性
B.浓H2SO4和Al在常温下不反应
C.浓H2SO4具有脱水性,可使蔗糖炭化
D.浓H2SO4在实验中可用作干燥剂
答案 B
2.50 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。下列有关说法中正确的是( )
A.有0.9 mol的硫酸被还原 B.有0.45 mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系中无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定少于28.8 g
答案 D
3.在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )
A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的气体只有SO2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部转化为SO3
D.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收完全
答案 D
4.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是( )
A.常温时都能与铁发生反应,放出气体
B.加热时都能与铜发生反应
C.都能作为气体干燥剂
D.硫元素的化合价都是+6价
答案 D
5.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析不正确的是( )
A.Cu与浓硫酸反应,H2SO4体现酸性和还原性
B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b和c处分别褪色,体现SO2的漂白性和还原性
D.试管底部出现白色固体,不能说明反应中有H2O生成
解析 铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,硫酸体现强氧化性和酸性,A错误;a处紫色石蕊变红,原因是SO2溶于水生成亚硫酸,可说明SO2是酸性氧化物,B正确;b处品红褪色,体现SO2的漂白性,c处酸性高锰酸钾褪色,体现SO2的还原性,C正确;该探究实验中,可能生成了水,但浓硫酸具有吸水性,浓硫酸的量过多,试管底部出现白色固体,其成分是无水CuSO4,也可能没有生成水,试管底部有白色无水CuSO4,该现象不能说明反应中有H2O生成,D正确。
答案 A
6.某校化学学习小组,探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物,进行如下实验:按图组装好实验装置,在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答下列问题:
(1)从装置A进入装置B中的气体可能有:________、________、________。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接________、________接b,c接________、________接d;D、E两支试管中CCl4溶液的作用是________。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为________________________________。
(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为_____________________________________。
答案 (1)SO2 H2 H2O
(2)3(或4) 4(或3) 2 1 防倒吸
(3)C中品红溶液褪色
(4)SO2+H2O+CaSO3===Ca2++2HSO
[能力提升]
7.下列叙述正确的是( )
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸表现了强氧化性和酸性
C.把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中,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,是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化
解析 浓硫酸具有吸水性,但由于其具有强氧化性和酸性,故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(如NH3),A错误;浓硫酸与S、C等非金属单质作用时,由于没有盐生成,故只表现强氧化性,B错误;Cu与浓硫酸反应时,随着反应的进行,硫酸的浓度降低,当成为稀硫酸时,反应停止,故产生的SO2的体积在标准状况下不足22.4 L,C错误;因为浓硫酸的强氧化性使Fe、Al发生钝化,所以可以用铁、铝等容器来盛放浓硫酸,D正确。
答案 D
8.下列实验所得结论不正确的是( )
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
产生大量无色气体
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量无色有刺激性气味的气体
A.实验Ⅰ中气体是H2 B.实验Ⅱ中没有发生化学反应
C.实验Ⅲ中气体是SO2 D.浓度、温度影响实验现象
解析 稀硫酸和铁片反应产生H2,A项正确;常温下,铁片遇浓硫酸发生钝化:浓硫酸将铁片表面氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应的进行,该过程发生了化学变化,B项错误;加热条件下,铁片可以溶解于浓硫酸中,浓硫酸做氧化剂,生成的无色有刺激性气味的气体是SO2,C项正确;实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度影响实验,实验Ⅱ、Ⅲ说明温度影响实验,D项正确。
答案 B
9.下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是( )
A.2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
B.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
D.Fe2O3+3H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+3H2O
解析 2NaCl(固体)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑,只表现酸性,A错误;C和浓硫酸反应生成SO2、CO2和水,没有盐生成,只表现氧化性,B错误;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,S元素的化合价降低,浓硫酸表现氧化性,生成CuSO4,又表现酸性,C正确;D项是非氧化还原反应,浓H2SO4只表现酸性,D错误。
答案 C
10.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,
其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,最后有白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为加热、使用催化剂
解析 X为常见酸,其浓溶液能使蔗糖变黑,说明X为H2SO4,D和水反应生成H2SO4,则D为SO3,B为SO2。蔗糖变黑,体现浓硫酸的脱水性,A项错误;浓硫酸和铁在常温下,发生钝化反应,产生一层致密氧化物薄膜,阻碍反应的进行,B项错误;C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,C为CO2,与少量澄清石灰水反应,生成Ca(HCO3)2,没有沉淀产生,C项错误;SO2→SO3需要催化剂和加热才能实现,D项正确。
答案 D
11.某化学研究小组在实验室进行硫的化合物系列实验:
Ⅰ.验证H2SO3的酸性比H2CO3强,甲同学设计下图装置。
(1)试剂X的作用是__________________________________________________。
(2)当观察到________________________________________________,即证明H2SO3的酸性比H2CO3强。
Ⅱ.研究铁与硫酸的反应:
已知:浓H2SO4的沸点为338.2 ℃。
a.乙同学设计如下表所示的实验1、2:
实验
试剂
现象
1
螺旋状铁丝、稀硫酸
铁丝表面有大量气体产生
2
螺旋状铁丝、浓硫酸
铁丝表面迅速发黑(Fe3O4),有少量气体产生,反应很快停止
(3)上述实验中,铁丝绕成螺旋状的目的是___________________________________。
(4)实验1中,铁与稀硫酸反应的离子方程式为______________________。
(5)实验2中的现象常被称为________。
b.丙同学设计如下图所示装置的实验3:
加热试管A,温度保持在250 ℃~300 ℃,产生大量气体,B中品红溶液褪色,D处始终未检测到可燃性气体,实验结束后,检验到A的溶液中既有Fe3+又有Fe2+。
(6)分析实验1、2、3,可知影响铁和硫酸反应产物多样性的因素有________________________________________________________________________。
解析 (1)由装置图分析可知,用酸性高锰酸钾除去未反应的SO2,为确保进入澄清石灰水中的气体为CO2,试剂X应该是品红溶液,用来检验SO2是否除尽;(2)当观察到品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊,即说明SO2把CO2置换出来了,即证明H2SO3的酸性比H2CO3的强;(5)实验2中的现象是铁丝表面迅速发黑(Fe3O4),说明浓硫酸具有强的氧化性,迅速在铁的表面氧化生成致密的氧化膜,即黑色的Fe3O4,并有少量气体产生,但反应很快停止是由于致密的氧化膜阻止了浓硫酸与铁的进一步接触,这种现象被称为钝化;(6)实验1说明稀硫酸与铁反应生成H2,实验2说明浓硫酸在常温下使铁钝化,故实验1和实验2比较可知,硫酸的浓度影响着铁和硫酸反应的产物;实验3说明浓硫酸在加热时与铁反应,产生大量的SO2气体,所以实验2和实验3比较可得,反应的温度影响着铁和硫酸反应的产物;但随着反应的进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,而稀硫酸与铁反应将产生具有可燃性的H2,可是在实验3的D处始终未检测到可燃性气体,说明浓硫酸的用量非常大,由此分析反应物的浓度、反应的温度和反应物用量都是影响铁和硫酸反应产物多样性的因素。
答案 (1)检验SO2是否除尽
(2)品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊
(3)增大铁丝与硫酸的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行
(4)Fe+2H+===Fe2++H2↑
(5)钝化
(6)反应的温度、反应物的浓度、反应物用量
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