专题4 第1单元 第2课时 硫酸的工业制备和浓硫酸的性质-【金版教程】2025-2026学年高中化学必修第一册创新导学案Word(苏教版)
2025-11-05
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一单元 含硫化合物的性质 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 605 KB |
| 发布时间 | 2025-11-05 |
| 更新时间 | 2025-11-05 |
| 作者 | 河北华冠图书有限公司 |
| 品牌系列 | 金版教程·高中同步导学案 |
| 审核时间 | 2025-10-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54571956.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学导学案聚焦硫酸的工业制备(接触法)和浓硫酸的性质,引导学生掌握接触法制硫酸的三原料、三阶段、三设备及核心反应,理解浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性,通过判断正误、问题探究衔接前后知识,构建从工业流程到物质性质的学习支架。
资料通过蔗糖脱水实验、铜与浓硫酸反应装置等探究活动,结合启思研讨问题链和分层习题设计,培养学生科学探究与实践能力,深化科学思维,助力学生理解物质性质与用途的关系,提升分析解决实际问题的能力。
内容正文:
化学 必修1 第一册
第二课时 硫酸的工业制备和浓硫酸的性质
1.了解硫酸的工业制法和硫酸的物理性质。2.了解浓硫酸的特性:吸水性、脱水性和强氧化性,并掌握浓硫酸分别与Cu、C的反应。3.认识浓硫酸在常温下与铁、铝的钝化作用。
一、硫酸的工业制备
1.工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程
填写图中各进口或出口物质的名称或化学式:
A硫铁矿(FeS2);B炉渣;CSO2、O2;D尾气。
2.接触法制硫酸
三原料
硫铁矿
或硫黄
空气
98.3%
的浓硫酸
三阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
吸收SO3(生成H2SO4)
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应
(均放
热)
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2或S+
O2SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O===H2SO4
3.化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定,最好能结合本地地理环境的优势资源,以降低运输成本。
(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。
二、浓硫酸的性质
1.浓硫酸的物理性质
颜色
状态
密度
溶解性
沸点
挥发性
稳定性
无色
黏稠状液体
比水大
与水以任意比混溶,溶于水放热
高沸点
难挥发
常温下比较稳定
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性
浓硫酸能够吸收空气或其他物质中的水分,常被用作干燥剂。
(2)脱水性
浓硫酸能按照水的组成比,夺取某些有机物(如蔗糖、纤维素等)中的氢、氧元素形成水分子。
(3)强氧化性
①钝化
在常温下,铁、铝等少数金属遇浓硫酸发生钝化。
②与金属铜的反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
③与碳的反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+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、水泥生产等。
②硫酸钡:天然的硫酸钡称为重晶石。BaSO4用于钡餐、油漆、油墨、造纸等。
③硫酸亚铁:其结晶水合物俗称绿矾,化学式为FeSO4·7H2O。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的原料。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)接触室内使用热交换器的目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体,冷却反应后的气体。( )
(2)炉气进入接触室前不需要净化。( )
(3)吸收塔中用水吸收SO3。( )
(4)浓硫酸有脱水性,所以可以作干燥剂。( )
(5)浓硫酸与稀硫酸都可以用铁制容器贮存。( )
(6)浓硫酸与铜的反应只体现了浓硫酸的强氧化性。( )
(7)浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变成白色粉末,体现了吸水性,发生了物理变化。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
启思研讨 教师独具内容
硫酸(特别是在高浓度的状态下)能对皮肉造成极大的伤害,这与浓硫酸的腐蚀性和脱水性有关。
[问题探究]
1.作为常用的气体干燥剂之一,浓硫酸是否可以干燥所有的气体?
提示:(1)凡是不与浓硫酸反应的气体,都可以用浓硫酸干燥,如H2、CO、CO2、O2、N2、SO2、HCl等。
(2)碱性气体NH3不能用浓硫酸干燥,因为它可以与H2SO4发生反应。
(3)还原性气体不能用浓硫酸干燥,如H2S、HI、HBr等,它们可以被浓硫酸氧化。
2.浓H2SO4与蔗糖的脱水实验中,为什么能闻到刺激性气味?如何判断浓硫酸在反应中是否表现了酸性?
提示:浓H2SO4与蔗糖脱水生成C的反应,生成了有刺激性气味的SO2气体;浓H2SO4的酸性是指它在反应中提供H+生成了水,如果在生成物中找到了SO,就可断定H2SO4提供了H+而表现出酸性。所以,生成物中有无SO是判断浓硫酸在化学反应中是否表现出酸性的标志。
知识点一 硫酸的工业制备
1.工业制硫酸中提高硫酸产率的措施
(1)适当增加反应物浓度。燃烧硫铁矿时通入过量的空气使之充分燃烧。
(2)增大接触面积。在沸腾炉中,将矿石从上部投入,空气从下面充入;粉碎硫铁矿;吸收塔中填充瓷环,采取逆流方式吸收SO3都可以增大接触面积(增大反应速率)。
(3)使用催化剂。接触室中用V2O5作催化剂,加快反应速率。
(4)循环利用反应物。吸收塔上部导出的气体再次通入接触室,进行第二次氧化、再吸收。
[注意] 接触法制硫酸中,SO2转化为SO3时,一般采用常压,这是因为常压条件下反应时SO3的产率一般在90%以上,没有加压的必要,如果加压,会使生产成本增加。
2.硫酸工业中的有关计算
(1)物质纯度、转化率、产率的计算
①物质纯度=×100%
②原料利用率=×100%
③产率=×100%
(2)多步反应计算
①关系式法:先写出多步反应的化学方程式,然后找出反应物和生成物之间物质的量(或质量)之比,列出关系式,即可一步计算。
②元素守恒法:找出主要原料和最终产物之间物质的量的对应关系。找出此关系的简便方法就是分析原料与产物之间所含关键元素原子个数的关系,如FeS2~2H2SO4、S~H2SO4。
1.下列关于工业制硫酸的说法中,不正确的是( )
A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧
B.主要设备是沸腾炉、接触室、吸收塔
C.SO2氧化成SO3需要催化剂
D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以使SO3吸收完全
答案:A
2.0.35 g FeS、FeS2的混合物在氧气中充分灼烧,使其中的硫全部转化为SO2,SO2又经过一系列反应全部转化成H2SO4,生成的H2SO4可以用20 mL 0.5 mol·L-1的氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的质量分数约为( )
A.18% B.46%
C.53% D.36%
答案:B
解析:由关系式SO2~H2SO4~2NaOH可知,n(SO2)=0.02 L×0.5 mol·L-1×=0.005 mol,再根据硫原子守恒可得,m(S)=0.005 mol×32 g·mol-1=0.16 g,w(S)=0.16 g÷0.35 g×100%≈46%。
知识点二 浓硫酸的性质
一、蔗糖脱水的实验探究
1.实验过程
2.现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状固体,放出有刺激性气味的气体,品红溶液褪色。
3.结论:浓硫酸具有脱水性,且能氧化碳单质,同时自身被还原为二氧化硫。
[注意] 浓硫酸吸水性和脱水性的区别
二、浓硫酸的强氧化性
浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
1.浓硫酸与金属活动性顺序中H后的金属常温下不能反应,加热才能反应,一般生成相应的硫酸盐和SO2。随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸时,反应停止。例如:Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,当Cu足量时,2 mol浓硫酸不能完全反应,得到的SO2的物质的量小于1 mol。
2.在常温下,浓硫酸与金属活动性顺序中H前的金属(Al、Fe除外)发生反应。当还是浓硫酸时,H2SO4的还原产物是SO2;当浓硫酸变成稀硫酸时,H2SO4的还原产物是H2;如Zn在常温下和浓硫酸反应的过程依次为Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O和Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。
3.常温下,浓硫酸能够使Al和Fe发生钝化,但是在加热时能够剧烈反应生成SO2,如2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
4.铜与浓H2SO4反应的实验探究
(1)实验装置
(2)实验现象
①a试管中铜丝表面变黑、有气泡逸出。②b试管中的品红溶液逐渐变为无色。③c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色。④冷却后,将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。
3.下列关于浓硫酸的说法中,正确的是( )
A.浓硫酸与铜共热的反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性
B.浓硫酸有强氧化性,一定量的浓硫酸与足量的锌反应,不会有氢气产生
C.浓H2SO4具有吸水性,可以干燥任何气体
D.浓H2SO4是一种难挥发性酸,而HCl、HI、H2S是挥发性酸,可以用浓H2SO4分别与NaCl、KI、FeS等反应制取HCl、HI、H2S等气体
答案:A
解析:浓硫酸具有强氧化性,与足量的锌反应先生成二氧化硫,随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸与锌反应生成氢气,B不正确;浓硫酸不能干燥碱性气体和一些还原性气体,C不正确;浓硫酸具有强氧化性,能够氧化HI、H2S,不能用浓硫酸制备,D不正确。
4.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制生成SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认有无CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
答案:D
解析:浓硫酸过量,试管中剩余浓硫酸,应将反应后的混合液慢慢加入大量水中,边加边搅拌,D不合理。
本课总结
随堂提升
1.下列物质的俗称、化学式、主要用途都正确的是( )
A.生石膏(2CaSO4·H2O):用于制造各种模型
B.纯碱(NaHCO3):用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织
C.硫酸钡(BaSO4):作白色颜料、钡餐
D.胆矾(CuSO4):用于制造农药
答案:C
2.硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车,某工人违反规定,边吸烟边用水冲洗该车,结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸
C.浓硫酸遇水发热爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应,产生的氢气接触空气遇明火爆炸
答案:D
3.1 mol Cu和1 mol C分别与足量的浓硫酸反应,下列叙述中正确的是( )
A.生成气体的体积相同
B.消耗硫酸的量不同
C.生成水的量不同
D.被还原的硫酸的量不同
答案:D
4.蔗糖与浓硫酸反应的实验改进装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.浓硫酸在实验过程中体现了脱水性和强氧化性
B.可以用品红溶液区分两种酸性氧化物
C.出现澄清石灰水变浑浊的现象,说明反应产生了CO2
D.虽然改进装置能够将有毒气体吸收,但仍需按要求规范操作
答案:C
解析:蔗糖遇浓硫酸炭化,体现了浓硫酸的脱水性,该反应生成了CO2和SO2气体,体现了浓硫酸的强氧化性,A正确;SO2可与品红溶液反应使品红溶液褪色,CO2与品红溶液不反应,则可以用品红溶液区分两种酸性氧化物,B正确;CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊,不能说明生成了CO2,应先排除SO2的干扰,C错误;该反应放热且生成的SO2有毒,所以虽然改进装置能够将有毒气体吸收,但该反应比较剧烈,产生大量气体和热量,利用上述密闭装置,如果没有按照规范添加反应物的用量,会存在危险,D正确。
5.工业上制硫酸的设备分为三大部分:沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的,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)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式 。
(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的 、 。
(3)从乙装置中出来的气体有 。
(4)丙装置的作用为 ,丁中的现象为 。
(5)本实验设计还存在的较明显缺陷是 。
答案:(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)接触室 吸收塔 (3)SO2、O2、SO3
(4)吸收SO3 有酸雾产生
(5)缺少尾气吸收装置
解析: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,故从乙装置中出来的气体含有SO2、O2、SO3;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。
课时作业
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.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
2.硫酸是重要的化工原料,工业制硫酸生产流程如下:
下列说法不正确的是( )
A.含硫物质可以是单质硫,也可以是硫铁矿(FeS2)
B.A到B的反应原理为2SO2+O22SO3
C.试剂C可以是纯水
D.制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应
答案:C
解析:工业上通过燃烧单质硫或硫铁矿(主要成分FeS2)来生产SO2,SO2再催化氧化生成SO3,SO3再和水反应生成硫酸,但工业上吸收SO3的试剂不是纯水,而是98.3%的浓硫酸,目的是为了防止形成酸雾,提高吸收效率。
3.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是( )
A.常温下与铜片反应
B.与石蕊溶液反应
C.用玻璃棒各蘸少许溶液涂在纸上
D.加入锌片看是否有气体生成
答案:C
4.向盐酸中加浓H2SO4时,会有白雾生成,下列不是导致该现象产生的原因的是( )
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H2SO4有吸水性,溶于水放出大量的热;浓盐酸有挥发性,且温度越高,越易挥发,挥发出的HCl与空气中的水分子接触形成白雾。
5.浓H2SO4在实现下列转化过程中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是( )
①CuCuSO4 ②CCO2 ③FeO Fe2(SO4)3 ④Fe2O3Fe2(SO4)3
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
答案:A
解析:②只体现了浓硫酸的强氧化性;④只体现了浓硫酸的酸性。
6.我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。现有1 g含脉石(SiO2)的黄铁矿(FeS2)样品,将其在氧气流中充分灼烧,反应完全后得0.78 g残渣。则此黄铁矿的纯度是( )
A.33% B.66%
C.78% D.88%
答案:B
解析:据4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 Δm
480 320 160
x 1 g-0.78 g=0.22 g
=,解得:x=0.66 g,w(FeS2)=×100%=66%。
7.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去。则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入到少量澄清石灰水中,一定可以观察到白色沉淀产生
D.金属铝和X在一定条件下能发生化学反应
答案:D
解析:X是浓硫酸,推出D为SO3、B为SO2。A项,体现了浓硫酸的脱水性;B项,室温下Fe可与浓硫酸发生钝化;C项,CO2通入少量澄清石灰水中生成Ca(HCO3)2,最后得不到白色沉淀。
8.对下列事实的解释正确的是( )
A.二氧化硫气体能用浓硫酸干燥,是因为二氧化硫无还原性
B.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于盐酸
C.向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 mol
D.常温下,浓H2SO4可以用铝制容器贮存,说明铝与浓H2SO4不反应
答案:B
解析:二氧化硫具有还原性,A不正确;随着反应的进行,硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应,故被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol,C不正确;因常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化),形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行,D不正确。
9.浓硫酸分别和三种钠盐反应,下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,能说明酸性H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
答案:A
解析:反应①出现红棕色气体,说明产生Br2(g),Br-被氧化,反应②管口出现白雾,白雾是HCl的小液滴,Cl-没有被氧化,说明Br-的还原性强于Cl-,A正确;反应③产生的气体为SO2,反应③发生Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O,不属于氧化还原反应,不能说明Br2的氧化性强于SO2,B、D错误;浓硫酸高沸点,HCl易挥发,反应②是利用高沸点酸制取低沸点酸,不能说明酸性H2SO4>HCl,C错误。
10.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,所以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。
11.为验证浓硫酸与除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)共热产生气体的成分(可能含CO2、SO2、H2),设计了如图所示装置。
下列说法错误的是( )
A.装置D中的试剂可以是Ba(OH)2溶液
B.若将装置B、D位置调换,检验得到的结果一样
C.装置E中浓硫酸的作用是吸收水蒸气
D.装置F中黑色固体变红色,装置G中白色固体变蓝色,说明有H2产生
答案:B
解析:结合本实验目的,对各实验装置进行如下分析:装置A中发生浓硫酸和铁钉的反应;装置B中酸性KMnO4溶液可检验并吸收SO2;装置C检验SO2是否吸收完全;装置D中可用Ba(OH)2溶液等检验CO2;装置E为干燥装置;装置F中H2还原CuO;装置G中无水硫酸铜变蓝,即气体中含H2;装置H可防止空气中水蒸气进入G中干扰实验。SO2、CO2同时存在时应先检验SO2,B、D装置位置不能调换,B错误。
二、非选择题
12.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.甲组同学利用图1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,请在图1中虚线框内将装置补充完整。
(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 。
Ⅱ.乙组同学根据所学知识认为还有一定量的硫酸剩余。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2。
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,再加热。加热一段时间,停止加热后,再继续通入一段时间氮气。
(4)停止加热后,再继续通入一段时间氮气的目的是 。
(5)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 mol·L-1(填含a的代数式)。
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-===SO+H2O
(4)使反应生成的SO2能被装置C中的碱石灰完全吸收
(5)
解析:(5)装置C反应前后质量差a为二氧化硫的质量,根据关系式2H2SO4~SO2知,参与反应n(H2SO4)=×2= mol,n剩余(H2SO4)=12×10-3 L×18 mol·L-1- mol=(216-31.25a)×10-3 mol,则余酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
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