第6讲 硫酸的性质与应用（学案）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第6讲 硫酸的性质与应用 2025届高三化学第一轮复习 第6讲 硫酸的性质与应用 一切的一切都开始于相互尊重，人是有感情的动物，需要平等和民主与理解和信任。 复习目标 1．知道浓硫酸的三个特性（吸水性、脱水性、氧化性）及其应用。 2．会书写工业制备硫酸的方程式，依据化学平衡移动原理理解SO2氧化条件选择。 3．知道SO42－离子检验原理和操作方法。 浓H2SO4和稀H2SO4比较 主要成分 氧化性及元素 还原产物 Fe(常温) Zn Cu 脱水性 浓硫酸 H2SO4分子 较强、＋6价S 通常为SO2 也可能为H2S 钝化 生成SO2 Zn过量还生成H2 反应 (需加热) 有 稀硫酸 H＋、SO42－ 较弱、＋1价H H2 反应 生成H2 不反应 无 温馨 提醒 吸水性：H2SO4与H2O结合，原物质中含有水分子。 脱水性：与H2SO4作用的物质中不含有H2O分子，而是H、O按2∶1(即水的组成)比例脱去。 硫酸的工业制法 硫酸根离子检验的三大误区 误区1 只加可溶性钡盐，而不酸化 将导致CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀 误区2 误将Ag＋判断成SO 如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓(白色) 误区3 误将SO判断成SO 如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，将SO氧化成SO而产生干扰 三种浓酸的“量变”引起“质变” 浓硫酸 金属（如Cu、Zn等）与浓硫酸反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2 浓硝酸 金属（如Cu、Zn等）与浓硝酸反应时，要注意硝酸浓度对反应产物的影响。开始阶段产生NO2气体，随着反应的进行，硝酸的浓度变小，最后变为稀硝酸，反应生成NO 浓盐酸 二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸变稀，反应停止 【问题解决1】 1．实验室制备硝基苯时，如何配制混酸（浓硫酸与浓硝酸的混合溶液）？ 2．实验室制乙烯时，如何配制浓硝酸与乙醇的混合液？制乙酸乙酯呢？ 浓硫酸的物理性质 浓硫酸是________状液体、密度_____、_____沸点 （2020·浙江7月选考）某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有：蒸馏烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。 请回答： （1）将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是 ________________________________________。 （2）烧杯中出现白色沉淀的原因是_________________________________。 【问题解决2】 酸 稀硫酸 较浓硫酸 浓硫酸 用 途 制气：______ H2S 制气：______ 制气：______ CO Cl2 HCl HF 清洗金属 制绿矾 制酸：HNO3 H3PO4 制有机物：_________ 制___________ 制有机物：_________ C6H5SO3H TNT C2H5OH _________ 酸化剂：____________ 纤维素水解 检验离子：NO3－ 硫酸的性质与应用 性 质 反 应 式 应用或备注 1 _________性 HCOOHCO↑＋H2O 实验室制CO C12H22O11_______________ ———————— 2 _________性 H2SO4(浓)＋nH2O＝H2SO4·nH2O 不能干燥碱性气体_____及还原性气体HBr、H2S、_____ 3 _________性 C＋2H2SO4(浓)_________________________ __________钝化 铁、铝的容器 贮存浓硫酸 4 酸性 H2SO4＋CuO＝__________________ 制CuSO4 5 _______性＋酸性 Cu＋2H2SO4(浓)_________ _______________ 实验室制SO2 6 _____剂＋脱水剂 C2H5OH___________________________ 制C6H5NO2 、C2H4、火棉 7 _____剂＋吸水剂 CH3CO18OH＋C2H5OH_______________ 制CH3COOC2H5 8 酸化剂 Fe2＋＋MnO4－＋H＋＝Fe3＋＋Mn2＋＋H2O 配制酸性KMnO4溶液 9 催化剂 (C6H10O5)n＋nH2O___________ 制___________ 联想：浓硫酸吸水性——常见干燥剂：五氧化二磷、____________________________________ 1．（2024·江苏扬州中学期初模拟）某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是 A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 溶解放热 强氧化性 实验装置 2．（2024·苏州期末）利用如下实验探究浓硫酸的性质。 实验1：取2 g蔗糖放入大试管中，加2～3滴水，再加入3 mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，同时将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，观察到KMnO4溶液褪色。 实验2：将一小片铜放入试管中再加入3 mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入品红溶液中，观察到品红溶液褪色。将反应后的混合物溶于水，得到蓝色溶液。 下列说法正确的是 A.“实验1”只可以说明浓硫酸具有吸水性和强氧化性 B.“实验1”中产生的气体直接通入澄清石灰水中可检验是否含CO2 C.“实验2”可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性 D.“实验1”和“实验2”的现象都说明SO2具有漂白性 【问题解决3】 1．在工业生产硫酸的过程中，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，下列叙述中不正确的是 A．矿石粉碎的目的是使原料充分利用，并增大接触面使反应速率加快 B．接触室中采用常压的主要原因是常压下SO2的转化率已经很高 C．沸腾炉中出来的混合气需要洗涤，目的是防止催化剂中毒 D．接触室用450℃的高温，使催化剂活性最佳，更能促进平衡向正反应方向移动 2．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0的实验数据如下表: 温度 不同压强下SO2的转化率/% 1×105 Pa 5×105 Pa 1×106 Pa 5×106 Pa 1×107 Pa 450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 （1）工业生产中通常选择的温度是450℃，理由是_______________________________。 （2）工业生产中通常选择的压强是____________，理由是__________________________________。 （3）生产中通入过量空气的目的是__________________________。 硫酸的制备 四个三 三设备 六原理 ①增大接触面积；②增大反应物浓度；③热交换原理；④逆流原理；⑤催化原理；⑥连续生产原理 尾气处理 SO2＋2NH3·H2O＝(NH4)2SO3、(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O 废渣利用 制水泥、炼铁 工业计算 用关系式法：FeS2～2H2SO4；S～H2SO4 （2023·江苏泰州中学）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸的流程如图所示。 （1）为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是_____________________。 （2）已知：98%的浓硫酸的密度为1.84 g·mL－1，则该浓硫酸的物质的量浓度_______________。 （3）硫酸厂产生的尾气中含有少量SO2，如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是_______________。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1 mol氧气时，过程Ⅰ中吸收SO2的物质的量是_____mol。 【问题解决4】 写出下列试剂和程序检验SO42－过程中可能发生反应的离子方程式，并选择最佳的方案： 反应程序 现象 可能发生的反应 1 向溶液中加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 继续加入稀盐酸 沉淀不溶解 2 向溶液中加入Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀生成 继续加入稀盐酸 沉淀不溶解 3 向溶液中加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 继续加入稀硝酸 沉淀不溶解 4 向溶液中加入稀盐酸 无明显现象 加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 SO42－检验 法一：待测液→盐酸酸化（如有沉淀则过滤）→加BaCl2溶液，如有白色沉淀，则证明含有SO42－。 注意：不能用HNO3酸化（以防SO32－被氧化为SO42－）（易错点）。 法二：待测液（如NO3－、SO32－共存时）→Ba(NO3)2溶液→过滤→白色沉淀中加入过量盐酸，如沉淀不溶，则证明含有SO42－。 注意：Ba(NO3)2不能能改用BaCl2，HCl不能改用HNO3 （2023·江苏各地模拟）重组下列说法正确的是 A．向久置的Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，白色沉淀为BaSO4 B．取少量的Na2SO3粉末于试管中，先向其中滴加稍过量的盐酸，再向其中滴加BaCl2溶液，观察现象，探究Na2SO3粉末是否变质 C．向溶液X中滴加少量稀盐酸，再滴加几滴Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，说明溶液X中含有SO D．向某溶液中加入Ba(OH)2溶液，振荡，观察有无沉淀生成，探究该溶液中含有SO 【问题解决5】 （2023·南通如皋一模）含硫矿物是多种化工生产的原料，主要有硫磺、黄铁矿（FeS2）、辉铜矿（Cu2S）、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、绿矾（FeSO4·7H2O）、胆矾（CuSO4·5H2O）、重晶石（BaSO4）等。下列硫酸盐性质与用途具有对应关系的是 A．KAl(SO4)2·12H2O能水解形成胶体，可用作净水剂 B．FeSO4具有还原性，可作治疗贫血药剂 C．CuSO4水溶液呈酸性，可用作杀菌剂 D．BaSO4难溶于水，可用于制取BaS 硫酸盐 皓矾 生石膏 熟石膏 重晶石 胆矾(蓝矾) 绿矾 明矾 ZnSO4·7H2O CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O BaSO4 CuSO4·5H2O FeSO4·7H2O KAl(SO4)2·12H2O 颜料 建筑材料 水泥 钡餐 制波尔多液 补铁剂 净水剂 （2024·江苏百校第三次联考）下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．二氧化硫具有氧化性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 B．亚硫酸钠溶液显碱性，可用于吸收少量的二氧化硫 C．硫具有还原性，可用硫黄处理洒落的汞单质 D．硫酸铜溶液具有酸性，可用作泳池杀菌剂 1．《天工开物》记载“石胆——名胆矾者，亦出晋、隰等州，乃山石穴中自结成者，故绿色带宝光。烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也。”其中“石胆”的主要成分是 A．FeSO4·7H2O B．CuSO4·5H2O C．CaSO4·2H2O D．KAl(SO4)2·12H2O 2．下列说法正确的是 A．（2022·如皋期初）常温下，浓硫酸能使铁片钝化，是因为浓硫酸具有脱水性 B．（2022·南京镇江八校联考）验证Cu和浓硫酸反应生成CuSO4：向反应后溶液中加入水，观察到溶液变蓝色 C．（2023·南京、盐城一模）将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水，观察现象，探究浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2 D．（2022·南通如皋期初）将蔗糖和浓硫酸混合，蔗糖变黑，产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色，说明浓硫酸具有脱水性和氧化性 3．下列反应必须用稀硫酸，而不能用浓硫酸的是 A．跟锌反应制氢气 B．跟苯、浓硝酸作用制硝基苯 C．溶解金属铜 D．作乙酸乙酯水解的催化剂 4．（2022·江苏如皋期中）实验室为探究浓硫酸和木炭在加热条件下反应所得产物，设计了如图所示装置进行实验。下列说法不正确的是 A．装置甲中无水硫酸铜由白色变成蓝色 B．装置乙中可盛装品红溶液 C．装置丙的作用是除去SO2气体 D．装置丁可用于检验产物中的CO2气体 5．化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应，过程中观察到，试管内壁有淡黄色固体，液面上方铜丝变黑，溶液中有白色（灰白色）固体生成。将铜丝抽至脱离溶液，继续加热，保持沸腾状态，淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中，黑色物质不溶解。下列说法错误的是 A．实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色 B．试管中白色（灰白色）固体为无水硫酸铜 C．铜丝上的黑色物质为氧化铜 D．淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化 6．（2022·江苏徐州期末）某兴趣小组欲探究SO2的性质，并利用SO2制备食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。已知：Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 （1）制取SO2并探究其性质 ①装置A试管中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。 ②装置B用于检验SO2的漂白性，试管中所盛试剂为______________，装置C中发生反应的SO2和H2S的物质的量之比为________。 ③为了实现绿色环保的目标，甲同学欲用装置D代替装置A，你认为装置D除具有绿色环保的优点外，还具有的优点是____________________________________________________________(任写一点)。 （2）制备焦亚硫酸钠并测定其含量 ①将SO2通入Na2SO3制取Na2S2O5，发生的反应为Na2SO3＋SO2＝Na2S2O5，该反应为_________________________(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。 ②测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量的方案：取葡萄酒样品100.00 mL，加入盐酸充分蒸馏。将馏分用0.010 00 mol·L－1标准I2溶液进行滴定(化学方程式为SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI)，消耗I2标准溶液25．00 mL。 ⅰ．若需配制100 mL 0.010 00 mol·L－1 I2标准溶液，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________________________________。 ⅱ．计算样品中抗氧化剂的残留量(以SO2计)为__________g·L－1(O—16，S—32，写出计算过程)。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第6讲 硫酸的性质与应用 2025届高三化学第一轮复习 第6讲 硫酸的性质与应用 一切的一切都开始于相互尊重，人是有感情的动物，需要平等和民主与理解和信任。 复习目标 1．知道浓硫酸的三个特性（吸水性、脱水性、氧化性）及其应用。 2．会书写工业制备硫酸的方程式，依据化学平衡移动原理理解SO2氧化条件选择。 3．知道SO42－离子检验原理和操作方法。 教学重点难点 1．硫酸的性质 2．硫酸工业制备原理 教学方法 讨论、归纳 教学过程 浓H2SO4和稀H2SO4比较 主要成分 氧化性及元素 还原产物 Fe(常温) Zn Cu 脱水性 浓硫酸 H2SO4分子 较强、＋6价S 通常为SO2 也可能为H2S 钝化 生成SO2 Zn过量还生成H2 反应 (需加热) 有 稀硫酸 H＋、SO42－ 较弱、＋1价H H2 反应 生成H2 不反应 无 温馨 提醒 吸水性：H2SO4与H2O结合，原物质中含有水分子。 脱水性：与H2SO4作用的物质中不含有H2O分子，而是H、O按2∶1(即水的组成)比例脱去。 硫酸的工业制法 硫酸根离子检验的三大误区 误区1 只加可溶性钡盐，而不酸化 将导致CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀 误区2 误将Ag＋判断成SO 如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓(白色) 误区3 误将SO判断成SO 如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，将SO氧化成SO而产生干扰 三种浓酸的“量变”引起“质变” 浓硫酸 金属（如Cu、Zn等）与浓硫酸反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2 浓硝酸 金属（如Cu、Zn等）与浓硝酸反应时，要注意硝酸浓度对反应产物的影响。开始阶段产生NO2气体，随着反应的进行，硝酸的浓度变小，最后变为稀硝酸，反应生成NO 浓盐酸 二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸变稀，反应停止 【问题解决1】 1．实验室制备硝基苯时，如何配制混酸（浓硫酸与浓硝酸的混合溶液）？ 2．实验室制乙烯时，如何配制浓硝酸与乙醇的混合液？制乙酸乙酯呢？ 浓硫酸的物理性质 浓硫酸是________状液体、密度_____、_____沸点（难挥发） （2020·浙江7月选考）某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有：蒸馏烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。 请回答： （1）将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是________________________________________。 （2）烧杯中出现白色沉淀的原因是____________________________________________。 【答案】】（1）浓硫酸吸水放热导致HCl挥发 （2）HCl气体会将H2SO4带出，与Ba(NO3)2作用生成BaSO4 【解析】（1）将浓硫酸和浓盐酸混合，浓硫酸溶解时吸水并放出热量，导致HCl挥发；（2）烧杯中出现的白色沉淀显然为BaSO4沉淀，说明HCl气体挥发逸出时将H2SO4带出，Ba(NO3)2发生复分解反应生成BaSO4。 【问题解决2】 酸 稀硫酸 较浓硫酸 浓硫酸 用 途 制气：H2 H2S 制气：SO2 制气：C2H4 CO Cl2 HCl HF 清洗金属 制绿矾 制酸：HNO3 H3PO4 制有机物：葡萄糖 制C2H5Br 制有机物：C6H5NO2 C6H5SO3H TNT C2H5OH CH3COOC2H5 酸化剂：KMnO4/H＋ 纤维素水解 检验离子：NO3－ 硫酸的性质与应用 性 质 反 应 式 应用或备注 1 _________性 HCOOHCO↑＋H2O 实验室制CO C12H22O11_______________ ———————— 2 _________性 H2SO4(浓)＋nH2O＝H2SO4·nH2O 不能干燥性气体______及还原性气体HBr、H2S、_____ 3 _________性 C＋2H2SO4(浓)_________________________ __________钝化 铁、铝的容器 贮存浓硫酸 4 酸性 H2SO4＋CuO＝__________________ 制CuSO4 5 _______性＋酸性 Cu＋2H2SO4(浓)_________ _______________ 实验室制SO2 6 _____剂＋脱水剂 C2H5OH___________________________ 制C6H5NO2 、C2H4、火棉 7 _____剂＋吸水剂 CH3CO18OH＋C2H5OH_______________ 制CH3COOC2H5 8 酸化剂 Fe2＋＋MnO4－＋H＋＝Fe3＋＋Mn2＋＋H2O 配制酸性KMnO4溶液 9 催化剂 (C6H10O5)n＋nH2O___________ 制___________ 联想：浓硫酸吸水性——常见干燥剂：五氧化二磷、____________________________________ 编号 性 质 反 应 式 应用或备注 1 _________性脱水 HCOOHCO↑＋H2O 实验室制CO C12H22O11 2 _________性吸水 H2SO4 (浓)＋nH2O＝H2SO4·nH2O 不能干燥碱性气体______及NH3还原性气体HBr 、H2S、______HI 3 _________性氧化 C＋2H2SO4(浓)___________________________ CO2↑＋SO2↑H2O__________铁、铝钝化 铁、铝的容器贮存浓硫酸 4 酸性 H2SO4＋CuO＝__________________CuSO4＋H2O4 制CuSO4 5 _____性＋酸性氧化 Cu＋2H2SO4(浓)____________________ CuSO4＋SO2↑＋2H2O 实验室制SO2 6 _____剂＋脱水剂催化 C2H5OH_________________CH2＝CH2↑＋H2O 制C6H5NO2 、C2H4、火棉 7 _____剂＋吸水剂催化 CH3CO18OH＋C2H5OH__________________CH3COOC2H5＋H218O 制CH3COOC2H5 8 酸化剂 Fe2＋＋ MnO4－＋ H＋＝ Fe3＋＋ Mn2＋＋ H2O 配制酸性KMnO4溶液 9 催化剂 (C6H10O5)n＋nH2O___________nC6H12O6 制___________葡萄糖 联想：浓硫酸吸水性——常见干燥剂：五氧化二磷、无水氯化钙、硅胶、碱石灰 1．（2024·江苏扬州中学期初模拟）某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是 A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 溶解放热 强氧化性 实验装置 【答案】D 【解析】A项，由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量，能达到实验目的；B项，滤纸片沾上浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，能达到实验目的；C项，浓硫酸滴到小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内气体压强增大，U形管内液面出现左低右高的现象，能达到实验目的；D项，因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性，不能达到实验目的。 2．（2024·苏州期末）利用如下实验探究浓硫酸的性质。 实验1：取2 g蔗糖放入大试管中，加2～3滴水，再加入3 mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，同时将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，观察到KMnO4溶液褪色。 实验2：将一小片铜放入试管中再加入3 mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入品红溶液中，观察到品红溶液褪色。将反应后的混合物溶于水，得到蓝色溶液。 下列说法正确的是 A.“实验1”只可以说明浓硫酸具有吸水性和强氧化性 B.“实验1”中产生的气体直接通入澄清石灰水中可检验是否含CO2 C.“实验2”可以说明浓硫酸具有强氧化性和酸性 D.“实验1”和“实验2”的现象都说明SO2具有漂白性 【答案】C 【解析】A项，“实验1”中蔗糖变黑，同时产生的气体能使KMnO4溶液褪色，可以说明浓硫酸具有强氧化性和脱水性，错误；B项，“实验1”产生的气体中含有CO2和SO2，需要先除去SO2再通入澄清石灰水检验是否含CO2，错误；C项，“实验2”中铜片和浓硫酸反应生成SO2可以说明浓硫酸具有强氧化性，生成蓝色的铜盐说明浓硫酸有酸性，正确；D项，“实验1”的现象说明SO2有还原性，“实验2”的现象说明SO2具有漂白性，错误。 【问题解决3】 1．在工业生产硫酸的过程中，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ∆H＜0，下列叙述中不正确的是 A．矿石粉碎的目的是使原料充分利用，并增大接触面使反应速率加快 B．接触室中采用常压的主要原因是常压下SO2的转化率已经很高 C．沸腾炉中出来的混合气需要洗涤，目的是防止催化剂中毒 D．接触室用450℃的高温，使催化剂活性最佳，更能促进平衡向正反应方向移动 【答案】D 【解析】A项，矿石粉碎增大了反应物的接触面积，反应速率加快，正确；B项，在二氧化硫的催化氧化中，常压下二氧化硫的转化率很高，增大压强会增大反应速率，缩短达到平衡所需时间，反应物转化率也会增大，但同时会增加成本，总体上不经济，正确；C项，沸腾炉中出来的混合气中含有很多杂质，能够引起催化剂中毒，洗涤的目的是防止催化剂中毒，正确；D项，二氧化硫的催化氧化是放热反应，接触室采用450℃的温度是由于催化剂在该温度下催化活性最好，但不能使平衡正向移动以提高平衡混和气中SO3的含量，错误。 2．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0的实验数据如下表: 温度 不同压强下SO2的转化率/% 1×105 Pa 5×105 Pa 1×106 Pa 5×106 Pa 1×107 Pa 450 ℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 ℃ 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 （1）工业生产中通常选择的温度是450℃，理由是_______________________________。 （2）工业生产中通常选择的压强是____________，理由是__________________________________。 （3）生产中通入过量空气的目的是__________________________。 【答案】（1）该反应是放热反应，升高温度，反应物转化率降低，在450 ℃反应物转化率较高 （2）1×105 Pa 常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO2的转化率提高很少，但对设备的要求更高 （3）增大O2浓度，提高SO2的转化率 【解析】（1）已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，该反应是放热反应，升高温度，反应物转化率降低，在450 ℃反应物转化率较高，故选择的温度是450℃；（2）常压下SO2的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO2的转化率提高很少，但对设备的要求更高，则选择的压强是1×105 Pa；（3）增大O2浓度，使2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)平衡向正向移动，提高SO2的转化率。 硫酸的制备 四个三 三设备 六原理 ①增大接触面积；②增大反应物浓度；③热交换原理；④逆流原理；⑤催化原理；⑥连续生产原理 尾气处理 SO2＋2NH3·H2O＝(NH4)2SO3、(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O 废渣利用 制水泥、炼铁 工业计算 用关系式法：FeS2～2H2SO4；S～H2SO4 （2023·江苏泰州中学）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸的流程如图所示。 （1）为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是______________________。 （2）已知：98%的浓硫酸的密度为1.84 g·mL－1，则该浓硫酸的物质的量浓度_______________。 （3）硫酸厂产生的尾气中含有少量SO2，如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是_______________。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1 mol氧气时，过程Ⅰ中吸收SO2的物质的量是_____mol。 【答案】（1）粉碎黄铁矿 （2）18.4 mol·L－1 （3）①NaOH ②2 【解析】（1）粉碎黄铁矿，增大与空气接触面积，可以提高黄铁矿的燃烧效率；（2）98%的浓硫酸的密度为1.84 g·mL－1，c(H2SO4)＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1；（3）①过程Ⅰ中消耗NaOH，过程Ⅱ中生成NaOH，可以循环使用的物质是NaOH。②该流程的总反应为2SO2＋2Ca(OH)2＋O2＝2CaSO4＋2H2O，消耗1 mol O2时，过程Ⅰ中吸收2 mol SO2。 【问题解决4】 写出下列试剂和程序检验SO42－过程中可能发生反应的离子方程式，并选择最佳的方案： 反应程序 现象 可能发生的反应 1 向溶液中加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ①SO42－＋Ba2＋＝BaSO4↓ ②Ag＋＋Cl－＝AgCl↓ 继续加入稀盐酸 沉淀不溶解 2 向溶液中加入Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀生成 1 SO42－＋Ba2＋＝BaSO4↓ ②SO32－＋Ba2＋＝BaSO3↓ BaSO3＋H＋＋NO3－—→BaSO4＋NO↑＋H2O 继续加入稀盐酸 沉淀不溶解 3 向溶液中加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 ①SO42－＋Ba2＋＝BaSO4↓ ②Ag＋＋Cl－＝AgCl↓ ③SO32－＋Ba2＋＝BaSO3↓ BaSO3＋H＋＋NO3－—→BaSO4＋NO↑＋H2O 继续加入稀硝酸 沉淀不溶解 4 向溶液中加入稀盐酸 无明显现象 SO42－＋Ba2＋＝BaSO4↓ 加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成 SO42－检验 法一：待测液→盐酸酸化（如有沉淀则过滤）→加BaCl2溶液，如有白色沉淀，则证明含有SO42－。 注意：不能用HNO3酸化（以防SO32－被氧化为SO42－）（易错点）。 法二：待测液（如NO3－、SO32－共存时）→Ba(NO3)2溶液→过滤→白色沉淀中加入过量盐酸，如沉淀不溶，则证明含有SO42－。 注意：Ba(NO3)2不能能改用BaCl2，HCl不能改用HNO3 （2023·江苏各地模拟）重组下列说法正确的是 A．向久置的Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，白色沉淀为BaSO4 B．取少量的Na2SO3粉末于试管中，先向其中滴加稍过量的盐酸，再向其中滴加BaCl2溶液，观察现象，探究Na2SO3粉末是否变质 C．向溶液X中滴加少量稀盐酸，再滴加几滴Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，说明溶液X中含有SO D．向某溶液中加入Ba(OH)2溶液，振荡，观察有无沉淀生成，探究该溶液中含有SO 【答案】B 【解析】A项，Na2SO3溶液也能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀(BaSO3)，故向久置的Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液产生的白色沉淀不一定是BaSO4，错误；C项，酸性条件下，NO具有强氧化性，能将SO氧化为SO，即使出现白色沉淀，也不能说明溶液X中含有SO，错误；D项，SO、SO、CO、Mg2＋等均能与Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀，错误。 【问题解决5】 （2023·南通如皋一模）含硫矿物是多种化工生产的原料，主要有硫磺、黄铁矿（FeS2）、辉铜矿（Cu2S）、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、绿矾（FeSO4·7H2O）、胆矾（CuSO4·5H2O）、重晶石（BaSO4）等。下列硫酸盐性质与用途具有对应关系的是 A．KAl(SO4)2·12H2O能水解形成胶体，可用作净水剂 B．FeSO4具有还原性，可作治疗贫血药剂 C．CuSO4水溶液呈酸性，可用作杀菌剂 D．BaSO4难溶于水，可用于制取BaS 【答案】A 【解析】A项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体，胶体能吸附水中杂质或色素形成沉淀，可用作净水剂，符合题意；FeSO4中的亚铁离子能与血红蛋白结合，从而改善贫血症状，可作治疗贫血的药剂，与FeSO4具有还原性无对应关系，不符合题意；C项，CuSO4中铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，可用作杀菌剂，与CuSO4水溶液呈酸性无对应关系，不符合题意；D项，BaSO4可以和C在高温条件下反应生成BaS和CO，用于制取BaS，利用的是BaSO4的氧化性，与BaSO4难溶于水无对应关系，不符合题意。 硫酸盐 皓矾 生石膏 熟石膏 重晶石 胆矾(蓝矾) 绿矾 明矾 ZnSO4·7H2O CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O BaSO4 CuSO4·5H2O FeSO4·7H2O KAl(SO4)2·12H2O 颜料 建筑材料 水泥 钡餐 制波尔多液 补铁剂 净水剂 （2024·江苏百校第三次联考）下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．二氧化硫具有氧化性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 B．亚硫酸钠溶液显碱性，可用于吸收少量的二氧化硫 C．硫具有还原性，可用硫黄处理洒落的汞单质 D．硫酸铜溶液具有酸性，可用作泳池杀菌剂 【答案】B 【解析】A项，SO2可用作葡萄酒的抗氧化剂，利用了SO2的还原性，不符合题意；B项，亚硫酸钠溶液显碱性，能和酸性氧化物SO2反应：Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3，可以用亚硫酸钠溶液吸收少量的SO2，符合题意；C项，用硫黄处理洒落的汞单质，汞和硫反应生成硫化汞，利用的是SO2的氧化性，不符合题意；D项，硫酸铜是重金属盐，可以使蛋白质变性，可用作泳池的杀菌剂，不符合题意。 1．《天工开物》记载“石胆——名胆矾者，亦出晋、隰等州，乃山石穴中自结成者，故绿色带宝光。烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也。”其中“石胆”的主要成分是 A．FeSO4·7H2O B．CuSO4·5H2O C．CaSO4·2H2O D．KAl(SO4)2·12H2O 【答案】B 【解析】“石胆”即胆矾，胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，且根据“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，说明胆矾水为铜盐溶液，选B项。 2．下列说法正确的是 A．（2022·如皋期初）常温下，浓硫酸能使铁片钝化，是因为浓硫酸具有脱水性 B．（2022·南京镇江八校联考）验证Cu和浓硫酸反应生成CuSO4：向反应后溶液中加入水，观察到溶液变蓝色 C．（2023·南京、盐城一模）将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水，观察现象，探究浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2 D．（2022·南通如皋期初）将蔗糖和浓硫酸混合，蔗糖变黑，产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色，说明浓硫酸具有脱水性和氧化性 【答案】D 【解析】A项，是浓硫酸的强氧化性，错误；B项，应是将反应后溶液加入水中，错误；C项，应依次通过品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水，错误；D项，蔗糖变黑说明浓硫酸有脱水性，品红溶液褪色即有SO2生成，说明浓硫酸有氧化性，正确。 3．下列反应必须用稀硫酸，而不能用浓硫酸的是 A．跟锌反应制氢气 B．跟苯、浓硝酸作用制硝基苯 C．溶解金属铜 D．作乙酸乙酯水解的催化剂 【答案】AD 【解析】A项，锌与浓硫酸反应生成SO2，符合题意；B项，必须用浓硫酸，不符合题意；C项，铜与稀硫酸不反应，不符合题意；D项，酯的水解用的是稀硫酸，而不能用浓硫酸，符合题意。 4．（2022·江苏如皋期中）实验室为探究浓硫酸和木炭在加热条件下反应所得产物，设计了如图所示装置进行实验。下列说法不正确的是 A．装置甲中无水硫酸铜由白色变成蓝色 B．装置乙中可盛装品红溶液 C．装置丙的作用是除去SO2气体 D．装置丁可用于检验产物中的CO2气体 【答案】D 【解析】A项，碳和浓硫酸反应的产物中有水，白色的无水硫酸铜遇水变蓝，正确；B项，SO2能使品红溶液褪色，装置乙中可盛装品红溶液检验SO2，正确；C项，SO2能被酸性KMnO4溶液氧化，装置丙的作用是除去SO2气体，正确；D项，CaCl2溶液和CO2不反应，不能用CaCl2溶液检验产物中的CO2气体，错误。 5．化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应，过程中观察到，试管内壁有淡黄色固体，液面上方铜丝变黑，溶液中有白色（灰白色）固体生成。将铜丝抽至脱离溶液，继续加热，保持沸腾状态，淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中，黑色物质不溶解。下列说法错误的是 A．实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色 B．试管中白色（灰白色）固体为无水硫酸铜 C．铜丝上的黑色物质为氧化铜 D．淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化 【答案】C 【解析】A项，反应生成的SO2能使石蕊溶液变红但不能使石蕊溶液褪色，正确；B项，浓硫酸具有吸水性，所以白色固体是无水CuSO4，正确；C项，CuO能溶于稀硫酸，而黑色固体不溶于稀硫酸，所以黑色物体不是CuO，错误；D项，淡黄色固体是S，浓硫酸具有强氧化性能将S氧化为SO2，正确。 6．（2022·江苏徐州期末）某兴趣小组欲探究SO2的性质，并利用SO2制备食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。已知：Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 （1）制取SO2并探究其性质 ①装置A试管中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。 ②装置B用于检验SO2的漂白性，试管中所盛试剂为______________，装置C中发生反应的SO2和H2S的物质的量之比为________。 ③为了实现绿色环保的目标，甲同学欲用装置D代替装置A，你认为装置D除具有绿色环保的优点外，还具有的优点是____________________________________________________________(任写一点)。 （2）制备焦亚硫酸钠并测定其含量 ①将SO2通入Na2SO3制取Na2S2O5，发生的反应为Na2SO3＋SO2＝Na2S2O5，该反应为_________________________(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。 ②测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量的方案：取葡萄酒样品100.00 mL，加入盐酸充分蒸馏。将馏分用0.010 00 mol·L－1标准I2溶液进行滴定(化学方程式为SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI)，消耗I2标准溶液25．00 mL。 ⅰ．若需配制100 mL 0.010 00 mol·L－1 I2标准溶液，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________________________________。 ⅱ．计算样品中抗氧化剂的残留量(以SO2计)为__________g·L－1(O—16，S—32，写出计算过程)。 【答案】（1）①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②品红溶液 1∶2 ③不用加热(或节约能源)；易于控制反应进行(答案合理即可) （2）①非氧化还原反应 ②100 mL容量瓶、胶头滴管 0.16 g·L－1(计算过程见解析) 【解析】（1）②SO2使品红溶液褪色，SO2表现漂白性；装置C中发生的反应为SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O，反应的SO2和H2S的物质的量之比为1∶2；（2）③根据SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI可知，n(SO2)＝n(I2)＝0.01 g·mol－1×0.025 L＝0.000 25 mol，样品中抗氧化剂的残留量(以SO2计)＝＝0.16 g·L－1。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$