- 硫酸的性质
- 共1357题
硫酸和硝酸是中学阶段常见的强酸．根据二者与金属的反应情况，回答下列问题：
（1）①在100mL 18mol•L-1的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，产生的气体在标准状况下的体积可能是______．A．33.6L B．22.4L C．20.16L D．6.72L
②若向上述反应①的体系中再加入硝酸钠，有什么现象出现？用必要的文字和离子方程式加以说明______．
（2）若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应，当反应完全停止时，共收集气体1.12L（标准状况），则该气体的成分是______，反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为下列数据中的______．A．0.1mol B．0.15mol C．0.2mol D．0.25mol．
正确答案
（1）①100mL 18mol•L-1的浓硫酸中含硫酸的物质的量为：0.1L×18mol•L-1═1.8mol
铜与浓硫酸反应的方程式为：
Cu+2H2SO4
2mol 22.4L
1.8mol V
V=
故选：D．
②原溶液中有稀硫酸，加入硝酸钠，相当于存在硝酸，故铜继续溶解，铜把硝酸根还原为一氧化氮，一氧化氮不稳定，迅速和氧气生成二氧化氮．故答案为：铜片继续溶解，有无色气体生成（无色气体后变为红棕色），有关离子方程式为：
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（2）铜与浓硝酸反应产生二氧化氮，随反应进行，硝酸变稀，与稀硝酸反应产生一氧化氮，故收集气体为二者的混合物．故答案为：NO2、NO；
所消耗硝酸分为两部分，被还原硝酸和没被还原硝酸．被还原硝酸可根据N守恒得：n（HNO3）═n（NO2+NO）═1.12L÷22.4L/mol═0.05mol，没被还原的硝酸可根据电荷守恒求得范围，
若只产生二氧化氮，则铜失电子数为：0.05mol×（5-4）═0.05mol（铜失电子数等于硝酸得电子数），没被还原的硝酸为0.05mol；
若只产生一氧化氮，则铜失电子数为：0.05mol×（5-2）═0.15mol（铜失电子数等于硝酸得电子数），没被还原的硝酸为0.15mol，
因此没被还原的硝酸介于0.05～0.15mol之间，故参加反应的硝酸介于0.10～0.20mol之间，
故选：B．
（7分）某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子（图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键）．
（1）该物质的结构简式为________________．
（2）该物质中所含官能团的名称为______________．
（3）下列物质中，与该产品互为同系物的是(填序号)__________，互为同分异构体的是________．
①CH3CH===CHCOOH ②CH2===CHCOOCH3
③CH3CH2CH===CHCOOH ④CH3CH(CH3)COOH
正确答案
（1）
(2)碳碳双键、羧基（2分）
(3)③（1分） ①②（2分）
根据该分子的模型可知，结构简式为CH2＝C(CH3)COOH，含有的官能团是碳碳双键和羧基。分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体，①②符合。同系物是指结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类物质。该化合物是不饱和的羧酸，所以只有选项③是同系物。
在下列用途或反应中，硫酸表现出的性质为：A．高沸点；B．强酸；C．吸水性；D．脱水性；E．强氧化性．试用字母填空：
（1）实验室制取氢气______；
（2）实验室制取氯化氢气体______；
（3）干燥氢气______；
（4）浓硫酸溶解金属铜______；
（5）浓硫酸可用钢瓶贮运______；
（6）生产过磷酸钙化肥______；
（7）浓硫酸使蔗糖变黑______．
正确答案
（1）稀硫酸和金属反应制取氢气是硫酸的强酸性，所以实验室用锌与盐酸制氢气表现了硫酸的强酸性，故答案为：B；
（2）硫酸具有高沸点，属于强酸，盐酸是氯化氢的水溶液，根据高沸点的酸制低沸点的酸原理发生2NaCl+H2SO4（浓）
故答案为：A、B；
（3）做干燥剂是浓硫酸吸收气体中的水蒸气，所以实验室用浓硫酸干燥氢气，体现了硫酸的吸水性，故答案为：C；
（4）稀硫酸和铜不反应，浓硫酸和铜在加热条件下反应，体现浓硫酸的酸性和强氧化性，故答案为：BE；
（5）实际生产中，浓硫酸可用钢瓶贮运，金属产生钝化现象，在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了进一步反应，体现浓硫酸的强氧化性，故答案为：E；
（6）磷酸是弱酸，硫酸是强酸，用硫酸分解磷矿可直接制得过磷酸钙化肥，体现硫酸的强酸性，故答案为：B；
（7）蔗糖是碳水化合物，浓硫酸能将蔗糖中的氢原子和氧原子按2：1比例形成水脱去，浓硫酸把蔗糖变成黑色碳，体现具有脱水性，故答案为：D．
为研究盛装浓硫酸的铁质材料（碳素钢）与浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【实验】
取一铁钉放入一定体积浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
①甲同学认为x中除Fe3+外还可能含有Fe2+．若要确认其中的Fe2+，应选用______（选填序号）
a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性：KMn04溶液
②为分析气体成分，乙同学取448mL（标准状况）气体Y通人足量溴水中，发生的反应式为：Br2+SO2+2H20═2HBr+H2S04，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g
【提出猜想】
分析上述实验中SO2的体积分数的结果，同学们认为Y中还可能含有其它气体并作如下猜测：
猜想一：Y气体中可能含有H2；
猜想二：______
猜想三：______
【设计实验，验证猜想】
为验证以上猜想，同学们准备用下列如图装置设计探究实验（装置可重复使用，夹持仪器省略）．
（1）实验装置连接次序为A→______→______→F______→______→F
（2）装置B中试剂作用是______．
（3）猜想一的理由是______（用化学方程式表示）．
（4）如果猜想一成立，预计实验现象应该是______．
正确答案
实验：①亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色，溶液中已经有Fe3+，选择a会造成干扰，选b只能检验溶液中含有+3价铁离子，选c会造成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别，只能选d，
故答案为：d；
【提出猜想】碳素钢中含有碳元素，碳能够与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳，所以混合气体中可能含有二氧化碳气体；铁和浓硫酸反应生成二氧化硫，随反应进行硫酸浓度减小变为稀硫酸后铁和稀硫酸反应生成氢气，所以可能情况有如下三种：猜想一：Y气体中可能含有H2；猜想二：Y气体中可能含有CO2；猜想三：Y气体中可能含有H2和CO2 ，
故答案为：Y气体中可能含有CO2；Y气体中可能含有H2和CO2 ；
（1）碳素钢中含有碳元素，推断所的气体中可能含有二氧化碳，结合图中设计装置的目的，可知检验二氧化碳的方法是首先将二氧化硫除去→确认二氧化硫已经完全除去→澄清石灰水，对于氢气的检验则可通过与灼热氧化铜的反应现象和对产物水的验证来实现，验证气体存在的顺序为：SO2→CO2→CO和H2被氧化→H2O→CO2，实验中要避免其它物质的性质干扰，即为A→B→C→F→E→D，
故答案为：B；C；E；D；
（2）CO2气体和SO2气体都能使澄清石灰水变浑浊，检验CO2气体的存在应先除去SO2气体并检验是否除尽，
故答案为：检验SO2是否除尽；
（3）气体中如含有H2，发生的反应为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
故答案为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（4）含有H2，与CuO在加热条件下反应生成铜和水，E中固体由黑色氧化铜生成红色铜，D中无色硫酸铜吸水生成五水硫酸铜蓝色晶体，
故答案为：E中固体由黑变红，D中固体由白变蓝色．
将下列现象中的硫酸表现出来的性质写在空白处。
(1)把CuSO4·5H2O晶体放入浓硫酸中时，变成白色________。
(2)把木屑放入浓硫酸中时，变黑_________。
(3)清洗镀件___________。
(4)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后来又变黑_________。
正确答案
(1)吸水性
(2)脱水性
(3)酸性
(4)酸性、脱水性
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