高中化學(xué) 專(zhuān)題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 4.1.2 硫酸的工業(yè)制法練習(xí) 蘇教版必修1

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1、4.1.2 硫酸的工業(yè)制法1.在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，SO3的吸收過(guò)程是在吸收塔(如右圖)中進(jìn)行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A從處通入SO3，整個(gè)吸收操作采取逆流的 形式B從處噴下98.3%的硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積C從處導(dǎo)出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣D從處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的硫酸【解析】SO3的吸收通常使用98.3%的硫酸，不用水或稀硫酸，原因是用水或稀硫酸吸收SO3時(shí)容易形成酸霧，吸收速率慢，且不利于SO3的完全吸收。氣體的吸收常采用逆流原理，這樣有利于氣、液的充分接觸，吸收效果好。從吸收塔上部導(dǎo)出的氣體是N2、沒(méi)有起反應(yīng)的O2和少量SO2，

2、直接排入大氣會(huì)污染環(huán)境，所以應(yīng)用吸收劑吸收或循環(huán)使用?！敬鸢浮緾2工業(yè)制H2SO4的生產(chǎn)中，下列措施有利于提高SO2轉(zhuǎn)化率的是()V2O5作催化劑通入O2過(guò)量?jī)纱窝趸疭O2、O2循環(huán)使用通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換通入過(guò)量SO2ABC D【解析】使用V2O5作催化劑只能提高化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率沒(méi)有影響；通入過(guò)量的SO2不但不能提高轉(zhuǎn)化率，反而轉(zhuǎn)化率降低了?！敬鸢浮緽3填寫(xiě)下表步驟裝置反應(yīng)原理SO2的生成SO2的氧化SO3的吸收【答案】沸騰爐4FeS211O28SO22Fe2O3接觸室2SO2O22SO3吸收塔SO3H2O=H2SO4知識(shí)點(diǎn)2硫酸的性質(zhì)4向鹽酸中加入濃H2SO4時(shí)，會(huì)有白霧生

3、成，不是導(dǎo)致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是()A濃H2SO4具有脫水性B濃H2SO4具有吸水性C鹽酸具有揮發(fā)性D氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而降低【解析】濃硫酸具有吸水性且溶于水放熱，加快了鹽酸的揮發(fā)?！敬鸢浮緼5(雙選)下列反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，又表現(xiàn)酸性的是()A2NaCl(固體)H2SO4(濃)Na2SO42HClBC2H2SO4(濃)CO22SO22H2OCCu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2OD2FeO4H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3SO24H2O【解析】A項(xiàng)體現(xiàn)的是濃硫酸的高沸點(diǎn)酸的性質(zhì)；B項(xiàng)體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性；C、D項(xiàng)體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性和酸性?！敬鸢浮緾D6下

4、列離子方程式中，不正確的是()A氫氧化銅與硫酸反應(yīng)Cu(OH)22H=Cu22H2OB鐵與稀硫酸反應(yīng)2Fe6H=2Fe33H2C氯化鋇溶液與硫酸反應(yīng)Ba2SO=BaSO4D氧化銅與硫酸反應(yīng)CuO2H=Cu2H2O【答案】B7蘸有濃H2SO4的紙片或火柴梗會(huì)變黑，主要是由于濃硫酸具有()A吸水性 B脫水性C強(qiáng)氧化性 D強(qiáng)酸性【解析】紙片或火柴梗是由C、H、O三種元素組成的，由于濃H2SO4具有脫水性，會(huì)使其中的H和O以H2O的形式脫去，從而剩下C，因此顯黑色?！敬鸢浮緽8根據(jù)下列化學(xué)反應(yīng)和事實(shí)，說(shuō)明反應(yīng)利用了硫酸的什么性質(zhì)，將表示性質(zhì)的選項(xiàng)的字母填在各小題的橫線(xiàn)上。A不揮發(fā)性 B酸性C吸水性 D

5、脫水性E強(qiáng)氧化性 F強(qiáng)酸性(1)濃硫酸可作氣體干燥劑_；(2)蔗糖中加濃H2SO4產(chǎn)生“黑面包”現(xiàn)象_；(3)2NaClH2SO4(濃)Na2SO42HCl_；(4)ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2_；(5)Na2SO3H2SO4(稀)=Na2SO4SO2H2O_；(6)Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O_；(7)C2H2SO4(濃)2SO22H2OCO2_。【解析】(1)用濃H2SO4來(lái)干燥氣體是利用了濃H2SO4的吸水性。(2)蔗糖中加濃H2SO4，由于濃H2SO4具有脫水性而使蔗糖“炭化”。(3)利用濃H2SO4的強(qiáng)酸性和不揮發(fā)性來(lái)制取揮發(fā)性的強(qiáng)酸。(4)利用稀H2SO4

6、的酸性，與Zn反應(yīng)制取H2。(5)因H2SO4的酸性大于H2SO3，故可用稀H2SO4來(lái)制取SO2。(6)Cu與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)既利用了濃H2SO4的強(qiáng)氧化性，又利用了濃H2SO4的酸性。(7)C與濃H2SO4共熱反應(yīng)是利用了濃H2SO4的強(qiáng)氧化性?！敬鸢浮?1)C(2)D(3)A、F(4)B(5)F(6)B、E(7)E鞏固提升1(2015浙江省學(xué)業(yè)水平考試模擬)在稀釋濃硫酸的過(guò)程中，一定沒(méi)有涉及到的儀器是()【解析】容量瓶是用來(lái)準(zhǔn)確配制溶液的儀器，在硫酸的稀釋過(guò)程中沒(méi)有涉及?！敬鸢浮緾2在硫酸的工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與該生產(chǎn)操作的主要原因都正確的是()A硫鐵礦燃燒前要粉碎，因?yàn)榇髩K硫鐵礦

7、不能燃燒B從沸騰爐出來(lái)的氣體需凈化，因?yàn)闋t氣中的SO2會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)CSO2氧化成SO3時(shí)，SO2能全部轉(zhuǎn)化為SO3DSO3用98.3%的濃H2SO4吸收，目的是防止形成酸霧，以使SO3吸收完全【解析】將硫鐵礦粉碎是增大硫鐵礦和空氣的接觸面積，使其反應(yīng)更充分，并不是大塊硫鐵礦不能燃燒；從沸騰爐中出來(lái)的氣體除SO2外，還有其他雜質(zhì)，其中有的雜質(zhì)會(huì)使催化劑的催化能力減弱或喪失，其目的不是避免雜質(zhì)與SO2反應(yīng)；SO2轉(zhuǎn)化為SO3為可逆反應(yīng)，正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，故SO2不可能全部轉(zhuǎn)化為SO3；SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4，實(shí)際上是先用濃硫酸吸收(若直接用水吸收，會(huì)形成大量酸霧，阻礙吸收反應(yīng))，生成“發(fā)煙”硫酸

8、(即SO3溶于濃硫酸中)，然后在“發(fā)煙”硫酸中加水，便形成了各種濃度的硫酸產(chǎn)品。【答案】D3向50 mL 18 molL1的H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量()A小于0.45 molB大于0.45 molC在0.45 mol和0.90 mol之間D大于0.90mol【解析】解答此題，必須弄清兩個(gè)問(wèn)題：根據(jù)化學(xué)方程式找到濃硫酸被還原的物質(zhì)的量(理論值)：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O，若有2 mol濃H2SO4參加反應(yīng)，只有1 mol濃H2SO4被還原，對(duì)于50 mL 18molL1的硫酸來(lái)說(shuō)，應(yīng)該有0.45 mol硫酸被還原。在實(shí)際

9、反應(yīng)中，因硫酸被消耗有水產(chǎn)生，故酸溶液越來(lái)越稀，從而氧化能力逐漸降低，這樣被銅還原的硫酸的物質(zhì)的量小于0.45 mol?！敬鸢浮緼4根據(jù)下圖所示裝置，回答下列問(wèn)題。(1)開(kāi)始加熱后，產(chǎn)生的現(xiàn)象是：a處_；b處_。(2)停止反應(yīng)后，用酒精燈在b處微微加熱，產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。(3)寫(xiě)出a處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是_?！窘馕觥?1)濃H2SO4與銅片反應(yīng)生成SO2氣體，SO2能使品紅褪色，生成的CuSO4使溶液變藍(lán)。(2)被SO2漂白的品紅試紙加熱時(shí)會(huì)重新變紅。(4)SO2有毒，不能直接排放在空氣中，用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2?！敬鸢浮?1)有氣泡

10、產(chǎn)生，溶液變藍(lán)紙條褪色(2)紙條由無(wú)色恢復(fù)為紅色(3)Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O(4)吸收多余的SO2，以防止污染環(huán)境5工業(yè)制CuSO4不是用銅跟濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)，而是將銅絲浸入稀硫酸中，再不斷由容器下部吹入細(xì)小的空氣泡。(1)試寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)請(qǐng)從原料的用量以及環(huán)境保護(hù)的角度說(shuō)明這樣做的好處是：_；_。【解析】銅和濃硫酸反應(yīng)：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O，此反應(yīng)制硫酸銅時(shí)，反應(yīng)需要加熱，濃硫酸只有一半轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，經(jīng)濟(jì)效益低，且產(chǎn)生污染大氣的SO2氣體。【答案】(1)2CuO22H2SO42CuSO42H2O(2)原料利用率高

11、不產(chǎn)生污染大氣的SO2氣體6(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。(2)試用下表所列各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左到右的方向)是(填裝置的編號(hào))：_。編號(hào)裝置編號(hào)裝置(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到裝置中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)裝置中所加的固體藥品是_，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是_，確定裝置在整套裝置中位置的理由是_。(5)裝置中所盛溶液是_，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是_?！窘馕觥緾O2和SO2的性質(zhì)有相同點(diǎn)，都能與澄清石灰水中的Ca(OH)2反應(yīng)，使石灰水變渾濁，但SO2有漂白性，

12、而CO2沒(méi)有。可首先用品紅溶液檢驗(yàn)SO2的存在，然后將SO2氧化除去，最后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2的存在?！敬鸢浮?1)C2H2SO4(濃)2SO2CO22H2O(2)(3)驗(yàn)證產(chǎn)物氣體中是否有SO2將SO2全部氧化吸收確認(rèn)產(chǎn)物中SO2已被B瓶溶液全部氧化吸收(4)無(wú)水CuSO4(或變色硅膠)水蒸氣由于產(chǎn)物氣流通過(guò)時(shí)會(huì)帶出水蒸氣所以必須在之前(5)澄清石灰水CO27某化工廠生產(chǎn)硫酸，使用一種含SiO2雜質(zhì)的黃鐵礦樣品。經(jīng)過(guò)測(cè)試該礦石，發(fā)現(xiàn)1 g礦石樣品在氧氣中充分灼燒，殘余固體是0.76 g(已知SiO2在高溫下不與氧氣發(fā)生反應(yīng))。若取1 t該礦石，可制得98%的濃硫酸多少?lài)崳?設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中硫損

13、失2%)【答案】由4FeS211O22Fe2O38SO2m 4120 g (41202160)g160 g m(FeS2) 1 g0.76 g可得m(FeS2)0.72 g，即礦石中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%。由FeS22H2SO4 120 t 298 t 1 t72%(12%) m98%解得m1.176 t6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375