2019高考化学 难点剖析 专题23 浓硫酸在化学实验中的应用讲解.doc

专题23 浓硫酸在化学实验中的应用一、高考题再现1（2018课标）下列实验过程可以达到实验目的的是编号实验目的实验过程A配制0.4000 molL1的NaOH溶液称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容B探究维生素C的还原性向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象【答案】B酸即可，不需要通过KMnO4溶液，或者直接通过碱石灰，C错误；D.反应的方程式为HSO3+H2O2SO42+H+H2O，这说明反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，D错误。2（2017课标）实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示（Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气），下列说法正确的是A、中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B管式炉加热前，用试管在处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热D装置Q（启普发生器）也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气【答案】B而启普发生器不能加热，所以不能用于该反应，D错误。答案选B。3（2016课标）下列有关实验的操作正确的是（ ）实验操作A.配制稀硫酸先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水B.排水法收集KMnO4分解产生的O2先熄灭酒精灯，后移出导管C.浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水D.CCl4萃取碘水中的I2先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层【答案】D【解析】A、浓硫酸稀释应该将浓硫酸倒入水中，故错误；B、实验后应先移出导管后熄灭酒精灯，防止倒吸，故错误；C、气体产物先通过饱和食盐水，除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气，否则氯化氢气体不能除去，故错误；D、四氯化碳的密度比水大，在下层，所以先从下口倒出有机层，再从上口倒出水层，故正确。二、考点突破1、考查浓硫酸的稀释典例1（2018届天津市南开区高三三模）下列实验操作正确且能达到相应目的的是选项实验目的实验操作A称取2.0gNaOH固体先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体B配制稀硫酸先将浓硫酸加入烧杯，后倒入蒸馏水C验证铁的吸氧腐蚀将铁钉放入试管中，用盐酸浸没D检验溶液中是否有NH4+取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体【答案】D【解析】A项，NaOH具有强腐蚀性，不能用滤纸称量NaOH固体，应用玻璃器皿（如烧杯等）称量NaOH固体，A项错误；B项，浓硫酸的密度比水大得多，直接将水加入浓硫酸会使水浮在浓硫酸表面，大量放热而使酸液沸腾溅出造成事故，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，使稀释产生的热量及时散出，B项错误；C项，钢铁在中性或酸性很弱的溶液中发生吸氧腐蚀，盐酸具有强酸性，用盐酸浸没铁钉验证铁的析氢腐蚀，C项错误；D项，检验NH4+的原理是NH4+OH-NH3+H2O，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验NH4+的实验操作为：取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，则原试液中含NH4+，D项正确。2、考查浓硫酸的强氧化性典例2（2018届安徽省黄山市高三一模检测）下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系都正确的是（ ）选项操作和现象结论A将少量氯水加入KI淀粉溶液中，溶液由无色变成蓝色氧化性：Cl2I2B常温下，打磨后的铁片放入浓H2SO4中，无明显反应现象常温下，铁与浓H2SO4不反应C向足量NaOH溶液中，先滴加少量MgCl2溶液，再滴加FeCl3溶液，先出现白色沉淀，后出现红褐色沉淀KspMg(OH)2KspFe(OH)3D室温下用pH试纸测定同浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶被可知：pH(NaClO)pH(CH3COONa)酸性HClOCH3COOH【答案】A漂白性，不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH，故D错误。典例3根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A溴乙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热，生成气体通入酸性高锰酸钾溶液中，褪色有乙烯生成B向试管中的浓硫酸加入铜片，盖好胶塞，导管通气入品红溶液，无明显现象铜片未打磨C除去CuSO4溶液中Fe2+：先加足量H2O2，再加Cu(OH)2调溶液pH=4KspCu(OH)2KspFe(OH)2D将有色纸条放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，无明显现象氯气漂白不是Cl2分子直接作用的结果【答案】D【解析】A项，乙醇具有挥发性，溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热产生的气体中一定含CH3CH2OH（g），CH3CH2OH也能使酸性KMnO4溶液褪色，气体使酸性KMnO4溶液褪色不能说明有乙烯生成，A项错误；B项，Cu与浓H2SO4常温下不反应，Cu与浓H2SO4加热时才会反应产生SO2，B项错误；C项，加入足量H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再加Cu（OH）2调溶液pH=4时Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀而除去，说明Fe（OH）3比Cu（OH）2的溶解度更小，KspCu（OH）2KspFe（OH）3，C项错误；D项，将有色纸条放入盛满干燥Cl2的集气瓶中，盖上玻璃片，无明显现象，说明Cl2没有漂白性，氯气漂白不是Cl2分子直接作用的结果，D项正确。典例4（2018届重庆市巴蜀中学高三适应性月考）工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。某兴趣小组的同学发现：将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体能完全溶解，并产生大量气体。为探究反应后的产物，请你协助他们完成相关的实验。探究一（1）将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_。（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要判断溶液X中是否含有Fe2+，应选用_(填序号)。aKSCN溶液和氯水 bK3Fe(CN)6溶液 c浓氨水 d酸性KMnO4溶液乙同学将336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发现溶液颜色变钱，试用化学方程式解释溴水颜色变浅的原因：_，然后向反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液，经适当操作得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为_。探究二分析上述实验中SO2体积分数的结果，两同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计如图所示探究实验装置(图中夹持仪器省略)。（3）装置A中发生反应的离子方程式为_，装置B中试剂的作用是_。（4）认为气体Y中还含有气体Q的理由是_(用化学方程式表示)。为了进一步确认Q的存在，需在装置中添加装置M于_(填序号)，M中所加试剂为_。aAB之间 bBC之间 cCD之间 dEF之间（5）利用上述实验装置进一步确认气体Y中是否含有H2，为达到预期的实验目的，加热前称量装置D的总质量为mg，当通入336mL(标准状况)气体Y完全反应后，继续通入氮气至装置D冷却到室温，称量装置D的质量为ng，则原混合气体中H2的体积分数为_。(用含相关字母的代数式表示)【答案】 铁钉表面被钝化 bd SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 66.7% 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+ 检验SO2是否除尽 C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O b Ca(OH)2或Ba(OH)2 100% (3)A中高锰酸钾能够将二氧化硫氧化，除去二氧化硫，反应的离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以B可以检验A中是否完全除去二氧化硫；(4)在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C+2H2SO4(浓硫酸)CO2 +2SO2+2H2O，所以气体二氧化硫还含有二氧化碳，Q为二氧化碳，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，确认二氧化碳的存在，需要除去二氧化硫，但不能影响二氧化碳，AB装置除去了二氧化硫并检验二氧化硫完全除去，因此可以在BC之间添加盛有澄清石灰水的检验二氧化碳；(5)336mL(标准状况)气体的物质的量=0.015mol，装置D中发生氢气还原氧化铜的反应，生成的水被E和F吸收，完全反应后氧化铜转化为铜，失去的氧元素的质量为(m-n)g，物质的量为=mol，因此混合气体中含有氢气mol，则原混合气体中H2的体积分数为100%=100%。3、考查浓硫酸的脱水性典例5根据下列实验操作，所得实验现象和结论均正确的是选项实验操作实验现象结论A将碘水和CCl4的混合液置于分液漏斗中并振荡、静置溶液分层，上层呈紫红色，下层几乎无色碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度B将表面滴有几滴水的蔗糖和一定量的浓硫酸混合并搅拌蔗糖膨胀变黑，产生有刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性和强氧化性C在稀硝酸和过量铜片反应后的溶液中，滴入少量稀硫酸剩余铜继续溶解，并且有气泡产生稀硫酸也可将铜氧化D用洁净的铂丝蘸取某盐溶液在酒精灯火焰上灼烧观察到酒精灯火焰呈黄色盐溶液中一定含有Na+，无K+【答案】B【解析】四氯化碳萃取碘后，在下层，则溶液分层，下层呈紫红色，上层几乎无色，现象不合理，A错误；浓硫酸使蔗糖脱水后，C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫，由现象可知，浓硫酸具有脱水性和强氧化性，B正确；Cu与稀硫酸不反应，硝酸盐在酸性条件下可氧化Cu，结论不合理，C错误；观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，则由现象可知，溶液中一定含有Na+，不能确定是否含K+，D错误。4、考查浓硫酸的吸水性浓硫酸有吸水性，可以干燥某些气体，在乙酸乙酯制备中浓硫酸也作吸水剂。碘例6（江苏省泰州中学2018届高三3月月度检测二模）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A 二氧化硅为酸性氧化物，可用于制造光导纤维B 明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒C 浓硫酸具有脱水性，可用于干燥H2、SO2等D Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料【答案】D