14．(2010·模拟题)某研究性学习小组为研究Cu与浓H₂SO₄的反应，设计如下实验探究

方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)。

实验选用细铜丝、98.3% H₂SO₄、品红溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等药

品，铜丝被卷成螺旋状，一端没入浓H₂SO₄中，另一端露置在液面上方。

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。

材料一　小组交流摘录

学生1：加热前，无现象发生；加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗

粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得探究！

学生2：加热后，我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，我想该

灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO₄。

学生3：你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色S

固体凝聚，会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料发现：2Cu+

S===Cu₂S(黑色)。

材料二　探究实验剪辑

实验1：将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，然后插入稀硫酸中，铜丝重新变得

光亮，溶液呈蓝绿色；将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑，然后插入稀硫酸中

无变化。

实验2：截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化；将浓硫酸液面下方

变黑的铜丝，插入稀硫酸，黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色。

实验3：将溶液中的黑色颗粒状物质，经过滤、稀硫酸洗，蒸馏水洗、干燥后放入氧

气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量减少10%左右。

根据上述材料回答下列问题：

(1)A试管上方的长导管的作用是

______________________________________________________________________；

D、E两支试管中CCl₄的作用是

______________________________________________________________________。

(2)加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁

析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸(沸腾)时，淡黄色固体物质又慢慢地消

失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：

_____________________________________________________________________。

(3)对A试管中的浓H₂SO₄和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始

终未见D试管中澄清石灰水出现混浊或沉淀。你的猜想是

______________________________________________________________________。

(4)根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是

________________(写化学式)。

解析：本实验的目的是检验铜与浓硫酸反应的产物。(1)长导管的作用是冷凝气体，

D、E两支试管中CCl₄的作用是防止倒吸，因为产物中的SO₂、CO₂气体能被碱液完

全吸收，容易产生倒吸现象；(2)出现的淡黄色固体只能是单质硫，消失的原因是被

浓硫酸氧化；(3)中生成了Ca(HSO₃)₂而不出现沉淀；(4)依据材料二中几个实验可以

推出结论。

答案：(1)冷凝、回流　防止倒吸　(2)S+2H₂SO₄(浓)3SO₂↑+2H₂O

(3)SO₂生成量较大，生成了Ca(HSO₃)₂溶液　(4)CuO、CuS、Cu₂S

13．(2010·模拟题)实验室用粗锌和稀硫酸反应制氢的废液中含有大量的硫酸锌。因粗锌

中常含有铁等杂质，溶液中混有一定量的硫酸亚铁。为充分利用制氢废液，某校化

学兴趣小组以制氢气的废液为原料来制取皓矾(ZnSO₄·7H₂O)并探究其性质。

(1)制备皓矾的实验流程如图所示：

已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：

Fe(OH)₃：2.7-3.7　Fe(OH)₂：7.6-9.6　Zn(OH)₂：5.7-8.0

试回答下列问题：

①实验室常用粗锌和稀硫酸反应而不用纯锌和稀硫酸反应制氢气，除了纯锌成本较

高外，还有一重要原因是

_______________________________________________________________________；

②试剂E供选择使用的有：Zn粉、ZnO、Zn(OH)₂、ZnCO₃、ZnSO₄等，应选用

________，其理由是

_____________________________________________________________________；

晶体2，该过程的名称是________；

→晶体2，该过程的名称是________；

④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是

______________________________________________________________________。

(2)探究ZnSO₄·7H₂O的性质

⑤称取28.7 g ZnSO₄·7H₂O研细后置于坩埚中小心加热，测得残留固体的质量与温度

的对应数据见下表：

试写出ZnSO₄·7H₂O加热到1000℃时的反应方程式：

_______________________________________________________________________。

解析：本题是一道结合化工的推断型实验题，难度一般。

(1)①形成原电池可加快锌与硫酸的反应速率。

②注意在满足沉淀的同时，不能引进新的杂质。

(2)⑤通过题给表格数据分析可知930℃分解完全，再通过计算得出反应方程式。

答案：(1)①粗锌中含有的杂质可与锌形成原电池，可加快锌与硫酸的反应速率　

②ZnO[ZnCO₃或Zn(OH)₂]　调节溶液的pH至3.7-5.7，使得Fe³⁺完全转化为Fe(OH)₃

沉淀，同时避免引入新的杂质　③重结晶　④为了冲洗掉晶体表面的水及杂质离

子，防止晶体溶解，影响产率

(2)⑤ZnSO₄·7H₂OZnO+SO₃↑+7H₂O↑

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：

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Fe²⁺。

答案：(1)装置乙中的广口瓶不应加瓶塞

(2)Cu+2H₂SO4(浓)　　　　 CuSO₄+SO₂↑+2H₂O(或C+2H₂SO₄(浓)　　　 CO₂↑+

2SO₂↑+2H₂O，其他合理答案也可)　NaOH溶液

(3)

11．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、SO₃

C．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	p1	p2
400℃	99.6	99.7
500℃	96.9	97.8

(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↑

10．(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Na₂S

D．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：B

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：A

9．(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^－1

C．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。

8．(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：B

0.15 mol⇒A、B、D选项正确，C选项符合题意。

答案：C

7．(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∶1

C．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)＝