专题4 第1单元 第2课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word（苏教版）

本讲义聚焦硫酸的工业制备与浓硫酸的性质，系统梳理接触法制硫酸的造气、接触氧化、SO₃吸收三阶段，涵盖设备、原料及反应原理，同时通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性及强氧化性，构建从工业应用到物质性质的知识支架。 该资料通过表格归纳工业制备三阶段培养科学思维，设计铜与浓硫酸反应等实验提升科学探究能力，结合尾气处理讨论渗透科学态度与责任。课中助力教师实验演示与问题引导，课后通过分层练习帮助学生巩固知识，弥补薄弱环节。

第2课时　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质 [学习目标]　1.知道接触法制硫酸的化学原理。　2.记住浓硫酸吸水性、脱水性的区别及应用，理解浓H2SO4具有强氧化性的原因。 任务一　硫酸的工业制备 1.主要设备和流程 2.接触法制硫酸的三个阶段 三阶段 三原料 三设备 三反应 造气 FeS2 沸腾炉 　4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　 接触氧化 O2 接触室 　2SO2＋O2み2SO3　 SO3被吸收 98.3％浓硫酸 吸收塔 　SO3＋H2OH2SO4　 3.化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定，运输成本低。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，设计合理的反应装置，对原料进行粉碎等预处理，使得原料尽可能地被富集，保证在反应中能充分接触。 (3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量和剩余物质尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，没有使用或生成对环境有害的物质，若有，须对有害物质进行无害化处理。 [交流研讨]　(1)向沸腾炉中加入硫铁矿时，为什么要把矿石粉碎？ 提示：为了增大氧气与矿石的接触面积，使反应速率加快，提高原料利用率，降低成本。 (2)在接触室里和吸收塔内形成哪两个逆流？ 提示：在接触室里，热交换器管道内的热气体和管道间的冷气体形成逆流；在吸收塔内，上升的SO3气体和下落的浓H2SO4也形成逆流。 (3)在吸收塔内，吸收SO3为什么不用水而用98.3％的浓硫酸？ 提示：用水(或稀H2SO4)作吸收剂容易形成酸雾，且吸收速率慢。 学生用书⬇第91页 (4)硫酸厂的尾气里含有大量的二氧化硫气体，如果不加以利用而排出会严重污染空气。一般用氨水或Na2SO3溶液吸收，反应原理分别是什么(用化学方程式表示)？ 提示：①用氨水吸收：SO2＋2NH3＋H2O(NH4)2SO3；②用Na2SO3溶液吸收：Na2SO3＋SO2＋H2O2NaHSO3。 1.在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是(　　) A.硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B.炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C.SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3 D.SO3的吸收一般用98.3％的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收 答案：D 解析：将硫铁矿石粉碎，能增大矿粒与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，从而提高硫铁矿的利用率，故A错误；净化SO2的目的是防止杂质使催化剂中毒，干燥的目的是防止水蒸气与SO2、SO3反应生成的酸腐蚀设备，B错误；SO2转化为SO3的反应是可逆的，不可能完全转化为SO3，C错误。 2.在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是(　　) A.从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式 B.从②处喷下98.3％的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C.从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气 D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 答案：C 解析：三氧化硫的吸收通常使用98.3％的浓硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾，吸收效率低，不利于三氧化硫的吸收；气体的吸收常采用逆流形式，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没有反应的O2和少量二氧化硫，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。 3.工业制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔，下图所示的装置是仿照工业上制备硫酸工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3％的浓硫酸吸收三氧化硫。 请回答下列问题 (1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (2)从乙装置中出来的气体有　　　　　　　。 (3)图丙装置的作用为　　，丁中的现象为　　。 (4)本实验设计还存在的较明显的缺陷是　　。 答案：(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)SO2、O2、SO3　(3)吸收SO3　有酸雾生成 (4)缺少尾气吸收装置 解析：(2)乙装置相当于接触室，将SO2催化氧化为SO3，由于该反应是一个可逆反应，故从乙装置出来的气体中应含有SO2、O2、SO3；(3)丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收SO3，SO3溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾；(4)本实验中缺少尾气吸收装置。 任务二　浓硫酸的性质 1.浓硫酸的物理性质 (1)纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。 (2)实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3％，密度为1.84 g·cm－3，比水　大　，且浓度越高密度越大。沸点　高　，　难　挥发，常温下比较稳定。 2.浓硫酸的特性 (1)实验探究 实验操作 实验现象 实验结论 蓝色晶体变成　白　色粉末 浓硫酸具有　吸水性　 蔗糖逐渐变　黑　，体积　膨胀　，形成疏松多孔的海绵状的炭 蔗糖变黑体现了浓硫酸具有　脱水性　 学生用书⬇第92页 浓硫酸吸水性和脱水性的区别 (2)浓硫酸的强氧化性 实验操作 续表 实验现象 ①铜片慢慢溶解； ②铜片表面　有气泡产生　； ③品红溶液逐渐变为　无　色； ④把反应后试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为　蓝　色 实验结论 浓硫酸具有　强氧化性　，能与Cu反应，化学方程式：　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　 3.浓硫酸和硫酸盐的应用 (1)浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗等都要用到硫酸。 (2)硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。 (3)几种重要的硫酸盐 ①生石膏：　CaSO4·2H2O　、熟石膏：　2CaSO4·H2O　，用于石膏绷带、水泥生产。 ②硫酸钡，天然的硫酸钡称为　重晶石　。BaSO4用作钡餐及油漆、油墨、造纸的原料等。 ③硫酸亚铁，医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂；工业上用于生产铁系列净水剂和颜料氧化铁红。 [交流研讨]　(1)在化学实验中，经常利用浓H2SO4作干燥剂，试解释其原因，对被干燥的物质有何要求？ 提示：浓H2SO4有吸水性，则可作干燥剂；但碱性气体如NH3或还原性气体如H2S能与浓H2SO4反应，不可用浓H2SO4干燥。 (2)一定量的浓硫酸与锌粒反应只生成SO2吗？请根据反应过程分析。 提示：一定量的浓硫酸与锌粒反应，可能产生的气体是SO2、H2，硫酸浓度较大时，和Zn反应生成SO2，随着反应的进行，硫酸变稀，和Zn反应生成H2，相应反应的化学方程式：Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑。 1.下列关于浓硫酸的叙述正确的是(　　) A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B.蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体 C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D.浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸只表现强氧化性 答案：B 解析：浓硫酸具有脱水性，使蔗糖中氢、氧元素以水的形式脱出，而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，A错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色固体，B正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，C错误；浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性，D错误。 2.某同学为探究浓硫酸的吸水性，设计了如下实验，理论上能达到实验目的的有(　　) A.①③ B.②④ C.①③④ D.①②③④ 答案：D 解析：图①袋内的Na2CO3·10H2O晶体的质量逐渐减小；图②袋内的鲜梨块逐渐干瘪；图③试管底部析出晶体；图④盛水的烧杯内水面逐渐降低，故选D。 3.下列关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是(　　) A.在该反应中，浓硫酸只表现强氧化性 B.在该反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2 C.在该反应中，浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性 D.每1 mol Cu参加反应就有2 mol H2SO4被还原，同时生成2 mol SO2 答案：C 解析：该反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，分析反应前后元素化合价的变化可知，浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性；该反应为氧化还原反应，每2 mol H2SO4参加反应只有1 mol H2SO4被还原，生成1 mol SO2，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1。 学生用书⬇第93页 1.实验室有两瓶硫酸，分别是浓硫酸和稀硫酸，但由于同学的粗心将标签弄混了。请你帮助该同学选择既简单又可靠的区分方法(　　) A.与铜片反应 B.与石蕊溶液反应 C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D.加入锌片看是否有气体生成 答案：C 解析：Cu与稀硫酸不反应，与浓硫酸反应需要加热，较复杂，A不符合题意；与石蕊溶液反应，可以区分，但可能存在危险，B不符合题意；用玻璃棒各蘸少许涂在纸上，变黑的为浓硫酸，可鉴别，既简单又安全，C符合题意；加入锌片都生成气体，分别为SO2、H2，D不符合题意。 2.在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(如图)，按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体含有(　　) A.仅SO2 B.SO3、O2 C.SO2、O2 D.SO2、SO3 答案：C 解析：A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SO2和O2。 3.下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是(　　) 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸只表现脱水性 B 向某溶液中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中含有S C 将浓硫酸和铜加热，冷却后用水稀释 产生有刺激性气味的气体，溶液呈蓝色 浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性 D 将足量锌和浓硫酸共热，将气体通入品红溶液 产生有刺激性气味的气体，品红溶液褪色 产生的气体只有SO2 答案：C 解析：固体变黑体现了浓硫酸的脱水性，同时固体膨胀是C与浓硫酸发生氧化还原反应生成了气体，说明浓硫酸具有强氧化性，A错误；白色沉淀可能是AgCl，也可能是BaSO4或BaCO3等，因此不能说明该溶液中含有S，B错误；刺激性气味的气体为SO2，冷却后用水稀释溶液呈蓝色，说明有CuSO4产生，该实验说明浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性，C正确；品红溶液褪色，说明反应产生SO2，发生的反应为Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行硫酸浓度逐渐减小，发生的反应为Zn＋H2SO4(稀)ZnSO4＋H2↑，因此产生的气体中既含有SO2，又含有H2，D错误。 4.某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应，并探究产物的性质(夹持装置已略去)。 (1)试管①中反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　； 用“可抽动铜丝”代替“直接投入铜片”的优点是　　。 (2)若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是　　； 若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，则说明生成的气体具有　　性。 (3)试管③中的试剂为NaOH溶液，其作用是　　，反应的离子方程式是　　　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　便于控制反应的发生和停止　(2)品红溶液褪色　还原　(3)吸收尾气　SO2＋2OH－S＋H2O 解析：(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、水和SO2气体，反应方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。在加热的条件下，当铜丝与浓硫酸接触时才能反应，当往上抽动铜丝时，铜丝与浓硫酸不接触，反应停止，所以用“可抽动铜丝”的优点是便于控制反应的发生和停止。(2)SO2气体具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以试管②品红溶液褪色；SO2气体具有强的还原性，可以被强氧化剂氧化，若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液，实验时，观察到溶液褪色，体现SO2的还原性。(3)SO2是有毒气体，不能直接排放到空气中，由于SO2属于酸性氧化物，所以可用NaOH溶液进行尾气处理，反应的离子方程式为SO2＋2OH－S＋H2O。 课时测评23　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－12题，每小题3分，共36分) 题点1　硫酸的工业制备 1.以下关于工业制硫酸的说法不正确的是(　　) A.硫燃烧生成SO3 B.SO3与水反应生成H2SO4 C.SO2被氧化为 SO3需要使用催化剂 D.主要设备是沸腾炉、接触室、吸收塔 答案：A 解析：硫燃烧生成SO2。 2.在硫酸工业的主要设备中(如图)，硫元素的价态不发生变化的是(　　) A.沸腾炉 B.接触室 C.吸收塔 D.三个设备中都有变化 答案：C 解析：沸腾炉中发生硫铁矿(FeS2)与O2的反应，A不符合题意；接触室中发生SO2的催化氧化反应，B不符合题意；吸收塔中是用98.3％的浓H2SO4吸收SO3，没有元素化合价的变化，C符合题意，D不符合题意。 3.工业上用黄铁矿为原料制备硫酸的流程如图(部分反应条件已略去)。下列相关说法正确的是(　　) 黄铁矿SO2SO3硫酸 A.黄铁矿主要成分的化学式为FeS B.物质X常为98.3％的浓硫酸 C.步骤②中SO2能完全转化为SO3 D.图中每一步含硫物质均发生了氧化反应 答案：B 解析：黄铁矿主要成分为二硫化亚铁，化学式为FeS2，故A错误；三氧化硫用98.3％的浓硫酸吸收形成发烟硫酸，避免用水吸收形成酸雾，故B正确；步骤②二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应为可逆反应，反应中SO2不能完全转化为 SO3，故C错误；③是98.3％的浓硫酸吸收SO3的过程，过程中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，反应①②中含硫物质都被氧化，故D错误。 4.用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是(　　) 途径①：SH2SO4 途径②：SSO2SO3H2SO4 A.途径①的反应原理为强酸制弱酸 B.途径②的第二步反应是可逆反应 C.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S均转移6 mol电子 D.途径②与途径①相比，更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①产生的污染少 答案：A 解析：途径①的反应原理为利用浓硝酸的强氧化性将S氧化为H2SO4，A错误；二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是可逆反应，B正确；S转变为H2SO4，化合价从0价升高为＋6价，即失去6个电子，故由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S均转移6 mol电子，C正确；途径①用浓硝酸氧化S会放出二氧化氮污染环境，因此途径②比途径①产生的污染少，D正确。 题点2　浓硫酸的性质 5.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 答案：A 解析：浓硫酸具有吸水性且溶于水放热，加快了盐酸的挥发。 6.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是(　　) A.浓硫酸可作氯气的干燥剂 B.浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑 C.浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末 D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫 答案：B 解析：浓硫酸和氯气不反应，浓硫酸作氯气的干燥剂，体现了吸水性，A项错误；浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素的原子以2∶1的比例脱去，使蔗糖变黑，体现脱水性，B项正确；浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现了吸水性，C项错误；浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性和酸性，D项错误。 7.下列关于浓硫酸性质的说法不正确的是(　　) A.将过量的铜加入少量浓硫酸中加热充分反应，硫酸仍会有剩余 B.常温下，铁在浓硫酸中发生钝化 C.敞口放置一段时间后质量减轻 D.浓硫酸沸点高，难挥发，常温下比较稳定 答案：C 解析：浓硫酸具有吸水性，敞口放置一段时间后质量增加，故选C。 8.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　) A.Cu与浓硫酸反应，只体现浓H2SO4的酸性 B.a处变红，说明SO2溶于水生成酸 C.b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 答案：B 解析：铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，A错误；a处的紫色石蕊溶液变红，说明SO2溶于水生成了酸，B正确；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，D错误。 9.5 mL物质的量浓度为18 mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是(　　) A.有0.09 mol的硫酸被还原 B.有0.045 mol的硫酸被还原 C.充分反应后体系无硫酸剩余 D.消耗的铜的质量一定小于2.88 g 答案：D 解析：浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应的进行，硫酸逐渐消耗，其浓度逐渐下降，当硫酸变稀后反应就会停止。据题n(H2SO4)＝0.005 L×18 mol·L－1＝0.09 mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0.09 mol，被还原的硫酸的物质的量小于0.045 mol，参加反应的铜的质量小于2.88 g。 10. (2024·宿迁高一检测)利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验，敞口瓶中的蔗糖滴有少量水，将注射器中的浓硫酸注入其中，反应一段时间后，下列说法正确的是(　　) A.湿润的石蕊试纸变红，说明SO2属于酸性氧化物 B.浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色，说明SO2具有还原性 C.澄清石灰水变浑浊，说明反应有CO2产生 D.该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 答案：B 解析：浓硫酸使蔗糖脱水生成C，C和浓硫酸反应生成H2O、SO2和CO2，SO2和CO2均能使湿润的石蕊试纸变红，不能说明SO2属于酸性氧化物，A错误；浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色，说明SO2具有还原性，B正确；SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C错误；该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性，D错误。 11.硫酸厂的钢铁硫酸储罐在拆除前需进行安全检测。某次检测到罐体内残留H2SO4浓度为4.5 mol·L－1，H2、CO、SO2和H2S的体积分数分别为4.2％，0.019％，0.000 8％和0.005％。下列有关推测合理的是(　　) A.钢铁储罐可以用来储存稀H2SO4 B.CO可能是C或有机物被浓硫酸氧化的产物 C.H2可能是浓硫酸与Fe反应的产物 D.SO2和H2S可能是稀H2SO4被还原的产物 答案：B 解析：钢铁储罐的主要成分为Fe，Fe与稀H2SO4发生反应，即Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑，则钢铁储罐不能用来储存稀H2SO4，A错误；C或有机物与浓硫酸发生氧化还原反应，浓H2SO4体现强氧化性，C或有机物中C失电子被氧化，化合价升高，发生氧化反应，生成CO是氧化产物，B正确；浓H2SO4有强氧化性，Fe在冷的浓H2SO4中产生钝化现象，在加热条件下Fe与浓H2SO4发生氧化还原反应，均不产生H2，C错误；稀H2SO4中S通常不能表现出氧化性，所以SO2和H2S不是稀H2SO4被还原的产物，故D错误。 12.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 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则下列叙述错误的是(　　) A.气体A为SO2和H2的混合物 B.反应中共消耗Zn 97.5 g C.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1 D.反应中共转移3 mol电子 答案：C 解析：浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，继续与锌反应生成氢气，测得反应后溶液中n(H＋)为0.1 mol，则33.6 L气体A为二氧化硫和氢气的混合物，A正确；生成气体的物质的量为＝1.5 mol，反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，所以溶液剩余硫酸的物质的量为0.05 mol，参加反应的n(H2SO4)＝0.1 L×18.5 mol·L－1－0.05 mol＝1.8 mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成x mol SO2，y mol H2，则 Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O x 2x x Zn＋H2SO4(稀)ZnSO4＋H2↑ y y y 则：x＋y＝1.5，2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2，所以反应中生成0.3 mol二氧化硫和1.2 mol氢气，则反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)＝(0.3 mol＋1.2 mol)×65 g· mol－1＝97.5 g，V(SO2)∶V(H2)＝1∶4，B正确、C错误；生成0.3 mol二氧化硫转移电子0.6 mol，生成1.2 mol氢气转移电子2.4 mol，所以反应中共转移3 mol电子，D正确。 13.(24分)某化学课外兴趣小组设计实验探究铜与浓硫酸反应的情况。回答下列问题： Ⅰ.甲组同学利用如图所示装置探究铜与浓硫酸的反应。 (1)装置C是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请将装置补充完整。 (2)装置A中产生SO2气体，反应的化学方程式为　　　　　　　。 (3)装置B用于干燥气体，则其中盛装的试剂为　　；装置D的作用是　　；装置E中反应的离子方程式为　　。 (4)实验中甲组同学取6.4 g 铜片和12 mL 18 mol·L－1浓硫酸置于烧瓶中共热，反应结束后发现烧瓶中还有铜片剩余，乙组同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是　　(填字母)。 A.锌粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.NaHCO3溶液 Ⅱ.为定量测定余酸的物质的量浓度，乙组同学设计方案：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度，实验装置如图。 乙组同学称取6.4 g 铜片置于烧瓶中，再向烧瓶中滴加12 mL 18 mol·L－1浓硫酸。滴加浓H2SO4前，打开开关K，从a口先通入一段时间氮气。加热一段时间，停止加热后，再继续通入一段时间氮气。 (5)停止加热后，再继续通入一段时间氮气的目的是　　。 (6)若上述实验中测得装置C反应前后质量差为a g，反应后烧瓶中溶液体积为V mL，则余酸的物质的量浓度为　　(填含a的代数式) mol·L－1。 答案：(1)　(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)浓硫酸　作安全瓶(或防止倒吸)　SO2＋2OH－S＋H2O (4)AD　(5)使反应生成的SO2能被装置C中的碱石灰完全吸收 (6) 解析：(1)装置C是用来收集实验中产生的二氧化硫的装置，采用向上排空气法进行收集，装置图导管应长进短出，见答案。(2)铜与浓硫酸反应制备二氧化硫，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)装置B用浓硫酸干燥二氧化硫气体；装置D的作用是作安全瓶(或防止倒吸)；装置E吸收多余的二氧化硫，反应的离子方程式为SO2＋2OH－S＋H2O。(4)铜只能与浓硫酸反应，反应一段时间，浓硫酸成为稀硫酸时，反应停止，若加入锌粉溶解产生气体，或加入NaHCO3溶液有气泡产生均能说明有硫酸剩余。(5)停止加热后，再继续通入一段时间氮气的目的是使反应生成的SO2能全被排出被装置C中的碱石灰完全吸收。(6)装置C反应前后质量差a g为二氧化硫的质量，根据2H2SO4～SO2，则参与反应的n(H2SO4)＝×2＝ mol，n剩余(H2SO4)＝12×10－3 L×18 mol·L－1－＝(216－31.25a)×10－3 mol，则余酸的物质的量浓度为 mol·L－1。 学生用书⬇第94页 学科网（北京）股份有限公司 $