高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 4.1.2 硫酸的工业制法练习 苏教版必修1.doc

4.1.2 硫酸的工业制法1.在硫酸工业生产中，so3的吸收过程是在吸收塔(如右图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法不正确的是()a从处通入so3，整个吸收操作采取逆流的 形式b从处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积c从处导出的气体只含有少量so2，可直接排入大气d从处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸【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时容易形成酸雾，吸收速率慢，且不利于so3的完全吸收。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so2，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】c2工业制h2so4的生产中，下列措施有利于提高so2转化率的是()v2o5作催化剂通入o2过量两次氧化so2、o2循环使用通过热交换器进行热交换通入过量so2abc d【解析】使用v2o5作催化剂只能提高化学反应速率，对so2的转化率没有影响；通入过量的so2不但不能提高转化率，反而转化率降低了。【答案】b3填写下表步骤装置反应原理so2的生成so2的氧化so3的吸收【答案】沸腾炉4fes211o28so22fe2o3接触室2so2o22so3吸收塔so3h2o=h2so4知识点2硫酸的性质4向盐酸中加入浓h2so4时，会有白雾生成，不是导致产生该现象的原因的是()a浓h2so4具有脱水性b浓h2so4具有吸水性c盐酸具有挥发性d气态溶质的溶解度随温度的升高而降低【解析】浓硫酸具有吸水性且溶于水放热，加快了盐酸的挥发。【答案】a5(双选)下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是()a2nacl(固体)h2so4(浓)na2so42hclbc2h2so4(浓)co22so22h2occu2h2so4(浓)cuso4so22h2od2feo4h2so4(浓)=fe2(so4)3so24h2o【解析】a项体现的是浓硫酸的高沸点酸的性质；b项体现了浓硫酸的强氧化性；c、d项体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。【答案】cd6下列离子方程式中，不正确的是()a氢氧化铜与硫酸反应cu(oh)22h=cu22h2ob铁与稀硫酸反应2fe6h=2fe33h2c氯化钡溶液与硫酸反应ba2so=baso4d氧化铜与硫酸反应cuo2h=cu2h2o【答案】b7蘸有浓h2so4的纸片或火柴梗会变黑，主要是由于浓硫酸具有()a吸水性 b脱水性c强氧化性 d强酸性【解析】纸片或火柴梗是由c、h、o三种元素组成的，由于浓h2so4具有脱水性，会使其中的h和o以h2o的形式脱去，从而剩下c，因此显黑色。【答案】b8根据下列化学反应和事实，说明反应利用了硫酸的什么性质，将表示性质的选项的字母填在各小题的横线上。a不挥发性 b酸性c吸水性 d脱水性e强氧化性 f强酸性(1)浓硫酸可作气体干燥剂_；(2)蔗糖中加浓h2so4产生“黑面包”现象_；(3)2naclh2so4(浓)na2so42hcl_；(4)znh2so4(稀)=znso4h2_；(5)na2so3h2so4(稀)=na2so4so2h2o_；(6)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o_；(7)c2h2so4(浓)2so22h2oco2_。【解析】(1)用浓h2so4来干燥气体是利用了浓h2so4的吸水性。(2)蔗糖中加浓h2so4，由于浓h2so4具有脱水性而使蔗糖“炭化”。(3)利用浓h2so4的强酸性和不挥发性来制取挥发性的强酸。(4)利用稀h2so4的酸性，与zn反应制取h2。(5)因h2so4的酸性大于h2so3，故可用稀h2so4来制取so2。(6)cu与浓h2so4反应时既利用了浓h2so4的强氧化性，又利用了浓h2so4的酸性。(7)c与浓h2so4共热反应是利用了浓h2so4的强氧化性。【答案】(1)c(2)d(3)a、f(4)b(5)f(6)b、e(7)e巩固提升1(2015浙江省学业水平考试模拟)在稀释浓硫酸的过程中，一定没有涉及到的仪器是()【解析】容量瓶是用来准确配制溶液的仪器，在硫酸的稀释过程中没有涉及。【答案】c2在硫酸的工业制法中，下列生产操作与该生产操作的主要原因都正确的是()a硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧b从沸腾炉出来的气体需净化，因为炉气中的so2会与杂质反应cso2氧化成so3时，so2能全部转化为so3dso3用98.3%的浓h2so4吸收，目的是防止形成酸雾，以使so3吸收完全【解析】将硫铁矿粉碎是增大硫铁矿和空气的接触面积，使其反应更充分，并不是大块硫铁矿不能燃烧；从沸腾炉中出来的气体除so2外，还有其他杂质，其中有的杂质会使催化剂的催化能力减弱或丧失，其目的不是避免杂质与so2反应；so2转化为so3为可逆反应，正、逆反应同时进行，故so2不可能全部转化为so3；so3转化为h2so4，实际上是先用浓硫酸吸收(若直接用水吸收，会形成大量酸雾，阻碍吸收反应)，生成“发烟”硫酸(即so3溶于浓硫酸中)，然后在“发烟”硫酸中加水，便形成了各种浓度的硫酸产品。【答案】d3向50 ml 18 moll1的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0.45 molb大于0.45 molc在0.45 mol和0.90 mol之间d大于0.90mol【解析】解答此题，必须弄清两个问题：根据化学方程式找到浓硫酸被还原的物质的量(理论值)：cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o，若有2 mol浓h2so4参加反应，只有1 mol浓h2so4被还原，对于50 ml 18moll1的硫酸来说，应该有0.45 mol硫酸被还原。在实际反应中，因硫酸被消耗有水产生，故酸溶液越来越稀，从而氧化能力逐渐降低，这样被铜还原的硫酸的物质的量小于0.45 mol。【答案】a4根据下图所示装置，回答下列问题。(1)开始加热后，产生的现象是：a处_；b处_。(2)停止反应后，用酒精灯在b处微微加热，产生的现象是_。(3)写出a处发生反应的化学方程式：_。(4)蘸有na2co3溶液的棉花的作用是_。【解析】(1)浓h2so4与铜片反应生成so2气体，so2能使品红褪色，生成的cuso4使溶液变蓝。(2)被so2漂白的品红试纸加热时会重新变红。(4)so2有毒，不能直接排放在空气中，用na2co3溶液可以吸收多余的so2。【答案】(1)有气泡产生，溶液变蓝纸条褪色(2)纸条由无色恢复为红色(3)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o(4)吸收多余的so2，以防止污染环境5工业制cuso4不是用铜跟浓硫酸在加热条件下反应，而是将铜丝浸入稀硫酸中，再不断由容器下部吹入细小的空气泡。(1)试写出上述反应的化学方程式：_。(2)请从原料的用量以及环境保护的角度说明这样做的好处是：_；_。【解析】铜和浓硫酸反应：cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o，此反应制硫酸铜时，反应需要加热，浓硫酸只有一半转化为目标产物，经济效益低，且产生污染大气的so2气体。【答案】(1)2cuo22h2so42cuso42h2o(2)原料利用率高不产生污染大气的so2气体6(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式为：_。(2)试用下表所列各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号)：_。编号装置编号装置(3)实验时可观察到装置中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)装置中所加的固体药品是_，可验证的产物是_，确定装置在整套装置中位置的理由是_。(5)装置中所盛溶液是_，可验证的产物是_。【解析】co2和so2的性质有相同点，都能与澄清石灰水中的ca(oh)2反应，使石灰水变浑浊，但so2有漂白性，而co2没有。可首先用品红溶液检验so2的存在，然后将so2氧化除去，最后用澄清石灰水检验co2的存在。【答案】(1)c2h2so4(浓)2so2co22h2o(2)(3)验证产物气体中是否有so2将so2全部氧化吸收确认产物中so2已被b瓶溶液全部氧化吸收(4)无水cuso4(或变色硅胶)水蒸气由于产物气流通过时会带出水蒸气所以必须在之前(5)澄清石灰水co27某化工厂生产硫酸，使用一种含sio2杂质的黄铁矿样品。经过测试该矿石，发现1 g矿石样品在氧气中充分灼烧，残余固体是0.76 g(已知sio2在高温下不与氧气发生反应)。若