2019_2020学年高中化学专题4硫氮和可持续发展第一单元含硫化合物的性质和应用第2课时硫酸的制备和性质硫和含硫化合物的相互转化课时作业含解析苏教版必修1.doc

硫酸的制备和性质、硫和含硫化合物的相互转化
一、选择题
1．(双选)浓H2SO4在实现下列物质的转化过程中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是(　　)
A．Cu―→CuSO4
B．C―→CO2
C．FeO―→Fe2(SO4)3
D．Fe2O3―→Fe2(SO4)3
答案　AC
解析　A项除生成CuSO4外还生成SO2，体现了氧化性和酸性；B项未生成盐，只体现氧化性；C项Fe元素由＋2 价变为＋3价，同时生成Fe2(SO4)3，体现氧化性和酸性；D项只体现酸性。
2．(双选)下列各组气体通常状况下能大量共存，并且都能用浓H2SO4干燥的是(　　)
A．CO、H2、SO2　　　　 B．SO2、H2S、O2
C．HCl、CO2、Cl2　 D．HBr、H2、Cl2
答案　AC
解析　B项SO2和H2S不能共存，H2S不能用浓H2SO4干燥；D项中HBr和Cl2不共存，且HBr不能用浓H2SO4干燥。
3．X(盐)和Y(酸)反应可放出有刺激性气味的气体Z，Z跟NaOH反应又得到X(盐)，Z氧化的最终产物为气体W，气体W溶于水又得到Y(酸)。则X(盐)和Y(酸)是(　　)
A．Na2SO4和硫酸 B．Na2SO3和盐酸
C．Na2SO4和盐酸　 D．Na2SO3和硫酸
答案　D
解析　D项中Na2SO3和H2SO4反应生成SO2，SO2与NaOH反应又得到Na2SO3，且SO2可被氧化为SO3，SO3与H2O反应生成H2SO4。
4．向50 mL 18 mol/L的硫酸溶液中加入足量的铜并加热，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与0.9 mol之间
D．大于0.9 mol
答案　A
解析　本题主要考查浓硫酸的性质，Cu和浓硫酸在加热条件下发生反应，但随着反应的进行，硫酸浓度逐渐变小，到一定程度时，反应会停止，所以被还原的H2SO4应小于0.45 mol。
5．(双选)在硫酸生产的过程中，先将硫铁矿粉碎后再进行煅烧。粉碎硫铁矿的目的是(　　)
A．粉碎后的硫铁矿易于向沸腾炉中投料
B．粉碎成小颗粒易于燃烧
C．提高硫铁矿的利用率
D．粉碎后杂质易于分离
答案　BC
解析　大块的硫铁矿与空气接触面积小，燃烧不充分，造成原料的浪费。
6．检验某未知溶液中是否含有SO的下列操作中，最合理的是(　　)
A．加入硝酸酸化的硝酸钡溶液
B．先加硝酸酸化，再加硝酸钡溶液
C．先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液
D．加入盐酸酸化的氯化钡溶液
答案　C
解析　检验SO时，要防止SO的干扰，因SO易被氧化为SO，同时为防止Ag＋的干扰，应先加盐酸。
7．下列是几个学生记录的实验现象，其中不合理的是(　　)
A．用Na2SO3溶液与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀消失
B．向Ba(OH)2溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成
C．向BaCl2溶液中通入SO2气体，出现了白色沉淀
D．向用硝酸酸化的BaCl2溶液中通入SO2气体，出现了白色沉淀
答案　C
解析　BaCl2溶液与SO2气体不反应，不会产生沉淀。
8．(双选)已知BaSO3难溶于水，但可溶于稀酸，氯化铁与二氧化硫能发生下列反应：2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl。在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入一定量的SO2，有白色沉淀生成，由此得出的结论中正确的是(　　)
A．白色沉淀是BaSO3
B．白色沉淀是BaSO4
C．白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
D．FeCl3被SO2还原为FeCl2
答案　BD
解析　由题意知BaSO3不能在酸性溶液中存在，而Fe3＋可将SO2氧化为SO，本身被还原为Fe2＋。
9．在氧气中灼烧铁和硫组成的化合物0.54 g，使其中的硫全部转化为SO2气体，SO2又全部转化为H2SO4，而这些H2SO4正好用30 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为(　　)
A．34%　 B．44%
C．54%　 D．74%
答案　B
解析　根据题意知最终产物为Na2SO4，根据质量守恒：
2Na　　　～　　　S
2 mol 32 g
(0.03×0.5) mol m
m＝0.24 g
S元素的质量分数为×100%≈44%。
10．下列关于浓硫酸的叙述错误的是(　　)
A．浓硫酸可干燥SO3、NH3、H2
B．浓硫酸可制HCl、HF等，但不能制HBr、HI
C．浓硫酸可使蔗糖变黑，并产生大量气体，此气体可能是SO2、CO2等
D．常温下可将浓硫酸盛入密闭的铝制容器中
答案　A
解析　NH3是碱性气体，能与浓H2SO4反应，SO3可溶解在浓H2SO4中。
二、非选择题
11．现有一瓶样品浓硫酸，请根据你现有的知识回答下列问题：
(1)如图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U形细玻璃管内放有少量的水已染成红色。如沿小试管壁小心地慢慢注入3 mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到的液面现象是________。

A．左高右低 B．左低右高
C．左右一样高　 D．来回振动
(2)将这瓶浓硫酸敞口放置一段时间后，该硫酸的物质的量浓度将________。
(3)直接向浓硫酸瓶中加入少量灼热的炭粉，能产生无色气体，将反应产生的气体通入Ba(OH)2溶液中，产生白色沉淀，能否说明反应产物中有CO2？为什么？(用化学方程式表示)
答案　(1)B　(2)减小
(3)不能。SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O。
解析　(1)向试管中加浓硫酸，浓H2SO4溶于水放出大量的热，造成大试管内压强增大，造成U形管中液面左低右高。
(2)浓硫酸敞口放置将会吸收空气中的水蒸气，造成体积增大，浓度减小。
(3)产生白色沉淀不能说明反应生成了CO2，这是因为SO2与Ba(OH)2反应也能生成白色沉淀，反应为SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O。
12．回答下列问题：
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一，写出其反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目：_____________________________________。
(2)写出碳酸钡与盐酸反应的离子反应方程式：_______________________
___________________________________________________________________。
(3)常温下，将铁棒置于浓硫酸中，无明显现象，是因为发生了钝化，但有人认为未发生反应。为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中，若铁棒表面________，则发生了钝化；若铁棒表面______________________，则未发生反应。
(4)用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种方法，其原理为(用化学方程式表示)________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2。该反应的化学方程式：_______________________
___________________________________________________________________。
答案　(1) ===2H2SO4(双线桥也可以)
(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
(3)无明显现象(无现象也可)　有紫红色物质析出
(4)Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
(5)SO2＋2COS＋2CO2
13．(1)用过量的锌和浓H2SO4反应，某同学认为除了生成二氧化硫外，还有氢气产生，理由是_____________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)用过量铜片与0.2 mol浓H2SO4共热足够长时间(只考虑铜与浓H2SO4反应，忽略其他副反应)，甲认为产生的SO2少于0.1 mol，理由是______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
而乙同学认为产生的SO2为0.1 mol，理由是___________________________
____________________________________________________________________。
(3)实验证明铜不能在低温下与O2反应，也不能与稀H2SO4共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀H2SO4中并通入空气来制备CuSO4溶液。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为______________________________。利用铜制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为_________________________。以上两种方法________(填“前”或“后”)者好，原因是______________________
___________________________________________________________________。
答案　(1)由于Zn过量，随着反应的进行，浓H2SO4变成稀H2SO4，稀H2SO4可与Zn反应产生H2
(2)由反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O知，当0.2 mol H2SO4全部反应时才生成0.1 mol SO2，随着反应进行，浓H2SO4变成稀H2SO4，而稀H2SO4与铜不反应　由于加热时间足够长，水蒸发，因此硫酸始终保持较高浓度，直至与铜完全反应为止
(3)2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
前'若制得1 mol CuSO4，第一种方法只需1 mol H2SO4，而第二种方法则要用2 mol H2SO4，而且生成的SO2会造成大气污染
14．某化工厂实验室为测定某黄铁矿(主要成分是FeS2)的物质含量，取1.00 g矿石样品(所含杂质不挥发且不与氧气反应)，在氧气流中充分燃烧，完全反应后，冷却、称量固体残留物质量为0.75 g。
(1)该黄铁矿中，FeS2的质量分数为多少？
(2)该工厂用这种黄铁矿制硫酸，在FeS2燃烧过程中损失2%，由SO2氧化成SO3时，SO2的利用率为80%，求该工厂用10.0 t这种黄铁矿石可生产98%的硫酸多少t?
答案　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　Δm
　　 480 g 320 g 160 g
m(FeS2)1.00 g－0.75 g
则480 g∶160 g＝m(FeS2)∶(1.00 g－0.75 g)
m(FeS2)＝＝0.75 g
FeS2的质量分数为×100%＝75%。
(2)FeS2的损失率为2%，则FeS2的利用率为98%。
由：FeS2　　　　　～　　　　　2H2SO4
120 98×2
10.0 t×75%×98%×80% m(H2SO4)×98%
得m(H2SO4)＝
＝9.8 t。

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