
【大纲版创新设计】2011届高考化学一轮复习 第3节 硫酸及硫酸工业测试 大纲人教版.doc
10页第六章 氧族元素及环境保护第三节 硫酸及硫酸工业1.(2010·改编题)向25 mL 18.4 mol·L-1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量 ( )A.小于0.23 mol B.等于0.23 molC.在0.23 mol~0.46 mol之间 D.大于0.46 mol解析:n(H2SO4)=0.46 mol,假设完全反应被还原的H2SO4为0.23 mol,可见A项符合题意答案:A2.(2010·模拟题)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.来回振动解析:浓H2SO4稀释放热,大试管中气体温度升高,压强增大,使U形管中液体向右移动,故液面左低右高答案:B3.(2010·模拟题)下列事实与浓硫酸的脱水性无关的是( )A.分别将盛装浓硫酸和硫酸铜蓝色晶体的试剂瓶,敞口放置于同一密闭容器中一段时间后,硫酸铜变成白色粉末B.浓硫酸使蔗糖变黑C.乙醇与浓硫酸混合制取乙烯D.浓硫酸使乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯解析:根据吸水性和脱水性的本质区别不难分析,浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变成白色粉末,是浓硫酸吸收空间内的水分而促使CuSO4·5H2O失水所致,不属于脱水,B、C中的变化均属脱水作用;D中浓H2SO4吸收乙酸脱羟基乙醇脱氢生成的水使平衡正向移动生成乙酸乙酯,体现浓H2SO4的吸水性。
答案:AD4.(2010·北京四中月考题)在硫酸工业制法中,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.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以便使三氧化硫吸收完全解析:A项,“粉碎”目的是为了增大反应接触面积;B项,“净化”是为了防止催化剂中毒;使用催化剂可提高反应速率,不能使转化率发生改变答案:D5.(2010·太原十中期中考题)在硫酸工业生产中,SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的,吸收塔里还装入了大量瓷环下列说法中不正确的是 ( )A.从①处通入SO3,整个吸收操作采取逆流的形式B.从②处喷下98.3%的硫酸,瓷环的作用是增大接触面积C.从③处导出的气体只含有少量SO2,可直接排入大气D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸解析:三氧化硫的吸收通常使用98.3%的硫酸,不用水或稀硫酸,原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾,吸收速率慢,不利于三氧化硫的吸收;气体的吸收常采用逆流原理,这样有利于气、液的充分接触,吸收效果好;从吸收塔上部导出的气体是N2、没有起反应的O2和少量二氧化硫,直接排入大气会污染环境,所以应用吸收剂吸收或循环使用。
答案:C6.(2010·模拟题)某校化学小组学生测定硫酸铜晶体里结晶水的含量若实验测得硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低,造成此结果可能的原因有 ( )①加热前所用的坩埚未完全干燥 ②加热时有少量固体溅出 ③被测样品中含有加热易挥发的杂质 ④在空气中冷却后称量 ⑤加热至样品还有淡淡的蓝色时就冷却称量A.①④ B.②④ C.③⑤ D.④⑤解析:判断实验测得硫酸铜晶体中结晶水含量出现的误差依据为:w(H2O)=×100%①②③使m(H2O)增大,m(CuSO4·xH2O样品)不变; ④⑤使m(H2O)减少,m(CuSO4·xH2O样品)不变答案:D7.(2010·徐州市五校期中联考题)将一定量的锌与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A 16.8 L(标准状况)将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液的pH=0,则下列叙述中错误的是( )A.气体A为SO2和H2的混合物 B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1C.反应中共消耗锌97.5 g D.反应中共转移电子1.5 mol解析:n(H2SO4)=1.85 mol;剩余的为1 L×1 mol/L×=0.5 mol;n(气体)=0.75 mol(无论是SO2还是SO2与H2的混合物)⇒反应转移1.5 mol电子⇒反应的Zn为0.75 mol⇒n(ZnSO4)=0.75 mol⇒n(SO2)=1.85 mol-0.5 mol-0.75 mol=0.6 mol⇒n(H2)=0.15 mol⇒A、B、D选项正确,C选项符合题意。
答案:C8.(2010·模拟题)把含硫48%的硫铁矿先制成硫酸,再吸收氨气制成硫酸铵1 t这种硫铁矿在理论上能制得硫酸铵( )A.1.06 t B.1.98 t C.2.14 t D.2.26 t解析:根据“S”―→H2SO4―→(NH4)2SO4关系式可得出m[(NH4)2SO4]=×132=1.98 t答案:B9.(2009·天津八校5月联考题)某化工厂工业废水中含H2SO4的质量分数为2%,采用边排放边中和的方法将它处理至基本上呈中性,处理方法如下图所示,若处理后废水pH=7,则2% NaOH溶液的流量为 ( )A.0.008 16 m3·s-1 B.0.01 m3·s-1C.0.016 32 m3·s-1 D.0.02 m3·s-1解析:抓住pH=7即n(NaOH)=2n(H2SO4)这个等量关系列式求算0.01 m3·s-1×1.02 g·cm-3×2%÷98 g·mol-1×2×40 g·mol-1÷2%÷1.02 g·cm-3=0.008 16 m3·s-1答案:A10.(2010·模拟题)实验室里有一瓶试剂的标签部分被腐蚀,如图所示,仅知该试剂是只含短周期元素的纯净物。
某同学设计实验探究该试剂成分,实验现象和结论都正确的是 ( )A.取该样品加入足量的硝酸钡溶液和稀盐酸,产生白色沉淀,则该样品的成分一定是硫酸钠B.取该样品溶于水,测得溶液pH=10,将溶液放置在空气中,一段时间后再测定溶液pH=7,该样品可能是亚硫酸钠C.取该样品溶于水,加入足量稀硫酸,将产生气体通入品红溶液,品红溶液褪色,加热溶液变红色,则样品成分是Na2SD.若样品成分是硅酸钠(Na2SiO3),溶于水,滴加盐酸至过量,产生现象是先生成白色沉淀,后沉淀溶解解析:根据标签知,样品中一定含有钠元素,即该化合物是钠盐可能是硫化钠、亚硫酸钠、硫酸钠、硅酸钠等样品中加入硝酸钡和盐酸,溶液中“H++NO3-”相当于硝酸,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠(也可能是氧化硫化钠生成硫酸钠),所以产生白色沉淀,不能说明原样品是硫酸钠,A错;2Na2SO3+O2===2Na2SO4,亚硫酸钠是弱酸强碱盐,溶液显碱性,在空气中转化成硫酸钠,硫酸钠是强酸强碱盐,溶液呈中性,B正确;溶有SO2的品红溶液加热变红色,原因是SO2的漂白是可逆的,与稀硫酸反应能生成SO2的钠盐均满足,C错;向硅酸钠溶液中滴加盐酸,产生白色沉淀,硅酸不溶于强酸:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓,D错。
答案:B11.请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题:(1)黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为_______________________________________________________________________2)在硫酸工业生产中,为了提高SO2的转化率,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如图所示)按此密闭体系中气体的流向判断,在R处流出的气体中除N2外的主要组成为( )A.SO2 B.SO2、SO3C.SO2、O2 D.SO3、O2、SO2(3)接触法制硫酸过程中:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)根据下表中的数据判断下列图象正确的是(填序号)________ 压 强SO2 的转化率/%温 度p1p2400℃99.699.7500℃96.997.8(4)下图表示的是工业制硫酸中尾气的综合利用,气体M回收后可进入接触室循环利用,请根据图示判断X是(填名称)________,写出Y与硫酸反应生成M的化学方程式:_____________________________________________________________。
解析:(1)黄铁矿与氧气在沸腾炉里反应;(2)该装置为接触室,R处流出的气体就是在接触室中发生反应的反应物,其主要成分是二氧化硫和氧气;(3)根据反应特点和数据表知,p2>p1,正反应是放热反应,降低温度,二氧化硫的转化率提高;增大压强,三氧化硫的百分含量提高,AB图象符合题意答案:(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2)C(3)AB (4)氨水 (NH4)2SO3+H2SO4===(NH4)2SO4+H2O+SO2↑12.(2010·河北师大附中月考题)小明同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途”的过程中,进行如下实验探究实验一:探究浓硫酸的氧化性将实验室常用的药品放入如图所示的实验装置后,加热装置甲夹持和加热装置省略)(1)该装置设计上存在明显缺陷,请指出:_______________________________________________________________________2)写出装置甲中反应的化学方程式:_______________________________________________________________________。
装置乙中的试剂是_______________________________________________________________________实验二:探究某硫酸亚铁盐固体是否变质(3)请你帮助小明同学完成如下实验方案: 实验操作预期现象和结论解析:(1)制气装置不能在封闭体系中进行,否则易引起爆炸,因此尾气吸收装置乙中的广口瓶不能加瓶塞2)根据品红溶液可推测发生装置中生成了SO2气体,因此可选用Cu与浓硫酸反应或C与浓硫酸反应3)检验硫酸亚铁盐固体是否变质即检验样品中有无Fe3+,检验Fe3+最灵敏的试剂是KSCN溶液误区警示:在解答第(3)题时应注意,题中只要求检验样品是否变质,因此没有必要检验样品中有无。
