第3章 第2节 第3课时 硫酸 酸雨及其防治(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记(鲁科版 山东海南专版)
2026-08-03
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 硫的转化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省,海南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 848 KB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59068070.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦硫酸的性质及酸雨防治核心知识点,系统梳理硫酸的物理性质、浓硫酸的强氧化性(铜与浓硫酸反应实验)、脱水性(蔗糖炭化)、吸水性(干燥气体),硫酸工业制备流程,硫酸根离子检验方法,以及酸雨的形成(SO2氧化)、危害与防治措施,构建从物质性质到实验探究、工业应用再到环境问题的完整知识链。
该资料以实验探究为特色,通过铜与浓硫酸反应的可抽动铜丝控制反应、碱液吸收尾气等设计培养科学探究能力,归纳浓硫酸与金属反应规律、区分浓稀硫酸方法提升科学思维,结合酸雨防治措施强化科学态度与责任。课中辅助教师实验教学,课后通过判断正误、对点练习帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第3课时 硫酸 酸雨及其防治
[核心素养发展目标] 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质;能通过实验探究和交流研讨,掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性,提升科学探究与创新意识。2.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施,增强科学态度与社会责任。
一、硫酸的性质及制备
1.硫酸的物理性质
纯硫酸是一种无色、黏稠、油状液体,是一种难挥发性酸。密度大,与水以任意比混溶,放出大量的热。浓硫酸的稀释操作:将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。
2.浓硫酸的特性
浓硫酸有三大特性:强氧化性、脱水性和吸水性。
(1)强氧化性
①实验探究
实验
操作
实验
现象
a试管中铜丝表面变黑,有气泡产生;
b试管中的溶液逐渐变为无色;
c试管中的紫色石蕊溶液变为红色;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液呈蓝色
实验
结论
Cu与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
思考1 (1)可抽动的铜丝有什么作用?
(2)试管c中“浸碱液棉团”的作用是什么?
(3)在浓硫酸与铜(加热)的反应中,浓H2SO4表现了哪些性质?
提示 (1)控制反应的发生与停止。
(2)SO2是有毒气体,不能排放到空气中,棉团上的碱液可以吸收SO2,防止污染环境。
(3)浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性。
思考2 (1)过量的铜和一定量的浓硫酸反应时,浓硫酸的作用是什么?硫酸能完全反应吗?为什么?
提示 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,在反应中H2SO4中S元素的化合价降低生成SO2,因此硫酸做氧化剂,同时反应后生成了盐——CuSO4,因此硫酸又起到酸的作用;随着反应的进行,硫酸浓度降低,当降低到一定程度,氧化性变弱,稀硫酸和铜不反应,因此硫酸不能完全反应。
(2)稀释浓硫酸和铜反应后的混合液时,能否将水直接倒入试管中?如不能应如何操作?
提示 反应后的混合液中有剩余的浓H2SO4,不能将水直接倒入试管中。应该将试管中的溶液沿烧杯内壁缓缓地倒入盛有水的烧杯中,同时用玻璃棒不断搅拌。
(3)如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应,生成的气体是什么?请写出相关反应的化学方程式。
提示 生成的气体为SO2和H2的混合气体;化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。
浓硫酸与金属反应的规律
(1)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。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时需加热,随着反应的进行,浓硫酸的浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
(2)脱水性
浓硫酸能把有机化合物中的氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去,而使这些有机化合物炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸时,操作如下:
实验现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成黑色固体,放出有刺激性气味的气体。
思考3 若皮肤上沾上浓硫酸,应该如何处理?
提示 立即用大量水冲洗,然后再涂上3%~5%的NaHCO3溶液。
(3)吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作干燥剂。
实验操作
试管中先放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸
实验现象与结论
蓝色晶体变为白色粉末,体现了浓硫酸的吸水性
应用
作为干燥剂,浓H2SO4能干燥H2、N2、O2、CO等中性气体和Cl2、SO2、CO2等酸性气体;不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体
思考4 用如图所示装置干燥Cl2时,应从哪端通入气体?
提示 A端
3.硫酸的工业制备
(1)生产流程:FeS2(或S)SO2SO3H2SO4。
(2)涉及的化学方程式:
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(或S+O2SO2);
②2SO2+O22SO3;
③SO3+H2O===H2SO4。
注意 工业上制取硫酸常用98.3%的浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是SO3与水的反应为放热反应,易产生酸雾,影响SO3的吸收。
4.硫酸的用途
(1)实验室中的重要试剂。
(2)重要的化工原料,工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等,还用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
5.检验S
(1)检验方法
(2)排除干扰:可能存在的干扰离子:C、S、Ag+,三者都可以用稀盐酸排除。
特别提醒 不能选用Ba(NO3)2溶液。避免酸性条件下N将溶液中可能存在的S氧化成S。
1.判断正误
(1)浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸不具有氧化性( )
(2)在常温下,浓硫酸与Fe和Al发生“钝化”,说明常温下浓硫酸与Fe和Al都不反应( )
(3)蔗糖的“黑面包”实验中,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性( )
(4)在常温下将金属铜放入浓硫酸中无现象,是浓硫酸把铜钝化了( )
(5)100 mL 18.0 mol·L-1的浓硫酸和足量铜反应生成的SO2分子数目为0.9NA( )
(6)用BaCl2溶液鉴别S和S( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
区分浓硫酸和稀硫酸的方法
方法
操作
结论
脱水法
用玻璃棒蘸取两种酸分别涂在纸上
使纸变黑的是浓硫酸
稀释法
分别加入盛水的试管中
放出热量的是浓硫酸
吸水法
分别滴到硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)上
使蓝色晶体变白的是浓硫酸
钝化法
常温下,取已去氧化膜的两块铝片(或铁片)分别放入盛有浓、稀硫酸的试管中
有大量气泡冒出的是稀硫酸,无明显现象的是浓硫酸
黏度法
分别用玻璃棒蘸取两种酸
黏稠状的是浓硫酸
密度法
分别称量相同体积的两种酸
质量大的是浓硫酸
氧化法
分别取两支试管,加入铜片后再分别加入两种酸,加热
有刺激性气味气体产生、溶液冷却后稀释呈蓝色的是浓硫酸
2.(2025·枣庄高一期末)已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。M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,下列说法正确的是( )
A.X也能使胆矾晶体变为白色粉末,体现X的吸水性
B.若M为 Fe,则足量M与X在室温下即可完全反应
C.若M为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,最终有白色沉淀产生
D.B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
答案 AD
解析 X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑,则X是浓硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。浓硫酸能使胆矾晶体变为白色粉末,体现浓硫酸的吸水性,故A正确;若M是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能完全反应,故B错误;若M是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,故C错误;二氧化硫转化为三氧化硫是工业制备硫酸过程中的重要反应,故D正确。
3.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性 ④脱水性 ⑤吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体 。
(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸 。
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体 。
(4)常温下可以用铁质或铝质容器储存浓硫酸 。
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末 。
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体 。
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑 。
答案 (1)③ (2)① (3)⑤ (4)② (5)⑤ (6)② (7)①④
解析 (1)浓硫酸具有沸点高、难挥发的性质,氯化氢气体易挥发。(2)磷酸是中强酸,利用强酸制弱酸的原理制磷酸。(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的水蒸气。(4)常温下,浓硫酸使铝、铁钝化,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。(5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末。(6)浓硫酸具有强氧化性,而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有还原性。(7)浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,表现浓硫酸的酸性,后变黑是把氢和氧按水的元素组成质量比脱去而剩余碳,利用了浓硫酸的脱水性。
二、酸雨及其防治
酸雨(pH<5.6):排放到空气中的二氧化硫在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾,随雨水降落,这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。
1.酸雨的形成
SO2主要来源于化石燃料的燃烧。
2.酸雨的危害
(1)使湖泊的水质变酸,导致水生生物死亡。
(2)浸渍土壤,会使土壤变得贫瘠。
(3)造成森林大面积死亡。
(4)腐蚀建筑,会使建筑变得面目全非。
(5)酸雨对人体健康也有直接影响,如使饮用水中重金属元素含量增加。
3.酸雨的防治
(1)消除污染源,改变能源结构,开发利用清洁能源,如太阳能、风能、氢能等。
(2)对酸性物质的排放加以控制,如对含硫燃料预先进行脱硫,对废气中的二氧化硫进行回收处理等。
(3)健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识等。
思考 某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2,先用石灰浆吸收SO2,然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式。
提示 SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O,
2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O
四种常见的SO2尾气处理方法
方法一:钙基固硫法
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)。
方法三:钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学方程式为
①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2NaOH。
1.判断正误
(1)pH小于7的雨水就是酸雨( )
(2)化石燃料燃烧、人类活动产生大量的CO2,是导致酸雨形成的主要原因( )
(3)开发新能源、改变能源结构是控制酸雨的根本途径( )
(4)向燃煤中鼓入足量空气,可以减少SO2的排放( )
(5)酸雨会导致湖泊酸化,向其中加入石灰石粉可使酸性减弱( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下表:
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55
分析数据,回答下列问题:
(1)①雨水样品的pH变化的原因是 (用化学方程式表示)。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水(经氯气消毒处理)相混合,pH将变 ,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)下列措施中,可减少酸雨产生的途径的是 (填字母)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
答案 (1)①SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4 ②小 Cl2+2H2O+SO2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl) (2)C
解析 (1)①酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
②雨水和自来水混合,应考虑SO2与Cl2(或H2SO3与HClO)的反应:SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl),因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。
(2)减少酸雨的产生需减少SO2的排放,将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化),燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有力措施。
课时对点练
[分值:100分]
[1~8题,每小题6分]
题组一 浓硫酸的性质
1.浓硫酸具有酸性,又具有三大特性,下列实验中硫酸的作用中没有体现三大特性的是( )
A.工业上用铝槽车储存和运输浓硫酸
B.在实验室中用浓硫酸作为干燥剂
C.实验室中用硫酸酸化高锰酸钾溶液
D.蔗糖中加入浓硫酸产生“黑面包”
答案 C
解析 硫酸的三大特性是强氧化性、脱水性和吸水性,用铝槽车储存和运输浓硫酸,利用其强氧化性,浓硫酸在常温下使铝钝化,故A 不符合;用浓硫酸作为干燥剂,利用其吸水性,故B不符合;用硫酸酸化高锰酸钾溶液,利用其酸性,故C符合;浓硫酸使蔗糖炭化,利用其脱水性和强氧化性,故D不符合。
2.(2024·福建师大附中高一期末)下列说法正确的是( )
A.将HI与浓硫酸混合,有紫色蒸气产生,体现浓硫酸的酸性
B.浓硫酸与铁加热后发生反应,生成的气体可能是混合物
C.SO2具有还原性,所以不能用浓硫酸干燥
D.将铜片放入浓硫酸中,无明显现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
答案 B
解析 将HI与浓硫酸混合,浓硫酸把碘化氢氧化为单质碘,有紫色蒸气产生,体现浓硫酸的强氧化性,A错误;铁常温下遇浓硫酸发生钝化,加热后发生反应生成SO2,随着反应进行,稀硫酸和铁反应生成氢气,因此生成的气体可能是混合物,B正确;SO2具有还原性,但浓硫酸不能氧化二氧化硫,所以能用浓硫酸干燥,C错误;将铜片放入浓硫酸中,无明显现象,是因为没有加热,铜在冷的浓硫酸中不能发生钝化,D错误。
3.(2024·长沙高一检测)3 mol Cu与一定量的浓硫酸在加热条件下发生反应。下列说法错误的是( )
A.铜为还原剂,被氧化
B.当Cu完全反应时,转移的电子数为6NA
C.浓硫酸表现出酸性和强氧化性
D.反应后得到气体体积在标准状况下为67.2 L
答案 D
解析 铜与浓硫酸在加热条件下发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4 +SO2↑+2H2O,在反应中,Cu由0价升高到+2价,则铜为还原剂,被氧化,A正确;当Cu完全反应时,Cu由0价升高到+2价,则3 mol Cu 转移的电子数为6NA,B正确:S由+6价部分降低为+4价,表现出强氧化性,生成CuSO4,表现出酸性,C正确;不确定浓硫酸的量,无法确定是否完全反应,则不能求出生成气体的体积,D错误。
题组二 硫酸性质的实验探究
4.(2025·南阳高一期末)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,下列说法不合理的是( )
A.移动①中的铜丝可控制生成二氧化硫的量
B.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫
D.为确认有硫酸铜生成,向①中加水,观察颜色变化
答案 D
解析 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,可通过移动①中铜丝控制生成SO2的量,A项正确;该反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸在该反应中表现了酸性和强氧化性,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,B项正确;SO2为酸性气体,可与碱发生反应,用NaOH溶液吸收多余的SO2,C项正确;铜与浓硫酸反应后①中溶液中混有剩余的浓硫酸,稀释时,应该将试管①中的溶液加入水中,并用玻璃棒不断搅拌,可以得到蓝色硫酸铜溶液,不能直接向反应后的溶液中加水,因浓硫酸溶于水放出大量的热,会造成溶液四溅,发生危险,D项错误。
5.下列实验所得结论不正确的是( )
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
产生大量无色气体
铁片表面迅速变暗,之后无明显变化
加热后产生大量无色有刺激性气味的气体
A.实验Ⅰ中气体是H2
B.实验Ⅱ中没有发生化学反应
C.实验Ⅲ中气体是SO2
D.该实验说明浓度、温度影响实验现象
答案 B
解析 稀硫酸与铁发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气,A正确;常温下,铁与浓硫酸发生钝化,在铁片表面形成一层致密的氧化膜,阻碍后续反应,钝化属于化学反应,B错误;在加热的条件下,铁与浓硫酸会发生氧化还原反应,生成的气体是二氧化硫,C正确;实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ可以互作对照实验,证明硫酸的浓度与温度都会影响与铁的反应,D正确。
6.某同学在实验室选用下列实验装置,验证浓硫酸与碳反应的生成物。下列说法正确的是( )
A.浓硫酸与碳反应中,浓硫酸表现出酸性和强氧化性
B.验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
C.装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同
D.若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,无法验证产物中有无CO2
答案 C
解析 A错,浓硫酸与碳反应,浓硫酸只表现强氧化性;B错,验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ;C对,装置Ⅱ中两侧品红溶液的作用不相同,左边验证二氧化硫气体的存在,右边验证二氧化硫已经除尽;D错,若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,无法检验产物中有无水蒸气。
题组三 酸雨及其防治
7.(2024·郑州七中高一期末)如图为硫酸型酸雨形成的示意图。下列说法不正确的是( )
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨会加速建筑物的腐蚀
C.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一
D.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
答案 D
解析 酸雨是指pH小于5.6的雨水,故A正确;酸雨具有酸性,能够腐蚀建筑物,故B正确;含硫煤燃烧会产生二氧化硫,故C正确;由图示可知,酸雨形成过程中二氧化硫中的硫元素化合价升高,发生了氧化还原反应,故D错误。
8.(2025·湛江高一期末)烟气中的SO2气体是一种污染性气体,可采用双碱脱硫法除去,过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程Ⅰ中,SO2表现出酸性氧化物的性质
B.过程Ⅱ中,CaSO4既是氧化产物,又是还原产物
C.过程Ⅱ中,1 mol O2参加反应时可氧化1 mol Na2SO3
D.双碱脱硫法过程中,NaOH可以循环利用
答案 C
[9~11题,每小题8分,有一个或两个选项符合题目要求]
9.(2024·枣庄高一期末)选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置,来验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,下列说法正确的是( )
A.按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B
B.丙装置用于除去SO2
C.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,不能说明甲中有CO2生成
D.可只选用甲和乙装置,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2
答案 AC
解析 木炭和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,应先用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫已经除净,最后用澄清石灰水检验二氧化碳气体,导气管长进短出,按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B,故A正确;丁装置用于除去二氧化硫,丙装置用于证明二氧化硫是否除净,故B错误;丁和丙中溶液都褪色,说明二氧化硫未除净,乙中溶液变浑浊,不能说明甲中有CO2生成,故C正确;SO2也可以使澄清石灰水变浑浊,故D错误。
10.(2024·滨州高一期末)工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下。下列说法错误的是( )
黄铁矿(FeS2)SO2气体B硫酸
A.步骤①每1 mol FeS2参加反应转移电子数目为10NA
B.若气体A过量则煅烧黄铁矿可直接得到气体B
C.气体B经步骤③吸收后,可返回步骤②循环利用
D.步骤③用98.3%浓硫酸吸收气体B比用水效果好
答案 AB
解析 FeS2和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,发生反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,FeS2中两种元素的化合价都升高,O元素化合价降低,所以每1 mol FeS2参加反应转移11 mol电子,转移电子数目为11NA,A错误;即使氧气过量,煅烧黄铁矿过程中硫元素也是被氧化为二氧化硫,而不是三氧化硫,B错误;气体B经步骤③吸收后,未完全反应的氧气、二氧化硫可返回步骤②循环利用,C正确;用水吸收三氧化硫过程中放出大量的热导致形成酸雾,不利于三氧化硫的吸收,用98.3%的硫酸可以减少吸收过程中酸雾的形成,D正确。
11.(2024·青岛高一检测)含硫煤燃烧会产生大气污染物二氧化硫(SO2),为防治污染,某科研机构研究出如图工艺流程消除污染物二氧化硫,同时得到化工产品。下列说法错误的是( )
A.得到的化工产品是H2SO4(溶液)
B.反应Ⅰ的化学方程式:Fe2+2H2O+ SO2===2FeSO4+2H2SO4
C.该流程中化合价发生改变的元素为Fe、S、O
D.流程中总反应的化学方程式:SO2+H2O+O2 ===H2SO4
答案 D
解析 硫酸铁把二氧化硫氧化为硫酸,硫酸铁被还原为硫酸亚铁,然后氧气把硫酸亚铁氧化为硫酸铁循环利用,所以总反应可表示为2SO2 +O2+2H2O===2H2SO4。根据工艺流程所示可知,该流程中可得到化工产品H2SO4,故A正确;根据工艺流程所示可知,流程中涉及的反应Ⅰ为Fe2+2H2O+SO2===2FeSO4+2H2SO4,故 B正确;根据工艺流程所示可知,该流程中化合价发生变化的元素有 Fe、S、O,故C正确;流程中总反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,故 D错误。
12.(12分)(2025·蚌埠高一期末)某兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,设计如图所示装置进行实验。
(1)装置A 中盛放浓硫酸的仪器名称是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中,装置C中产生的现象为 ,D中品红溶液褪色说明SO2具有的性质是 。
(3)装置B的作用是储存多余的气体。当装置D处有明显现象后,关闭K,移去酒精灯,但由于余热的作用,装置A处仍有气体产生,此时装置B中的现象是 。装置B 中应放置的液体是 (填字母)。
a. 水 b.酸性KMnO4溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d. NaOH溶液
答案 (1)分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2)紫红色溶液褪色 漂白性 (3)长颈漏斗内液面高于试剂瓶液面 c
13.(16分)(2024·烟台高一检测)某兴趣小组模拟工业制取Na2S2O3的装置(夹持和加热装置略)如图所示。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ,装置B的作用为 。
(2)装置C中发生的反应有①Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2;②……;③Na2SO3+SNa2S2O3,反应②的离子方程式为 ;已知反应③相对较慢,当观察到装置C中出现 的现象,说明反应已完全。为制得纯净的Na2S2O3,应使三颈烧瓶中Na2S和Na2CO3恰好完全反应,则三颈烧瓶中Na2S和Na2CO3物质的量之比应为 。
(3)工业上常用Na2S2O3溶液吸收尾气中的Cl2,氧化产物为S,发生反应的离子方程式为 。
临床上Na2S2O3可用于氰化物解毒,解毒原理为S2+CN-===SCN-+S。体外模拟该解毒实验,检验该转化有SCN-生成的实验操作是 。
答案 (1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑ 作安全瓶,防止倒吸 (2)2S2-+3SO2===2S+3S↓ 溶液变澄清(或浑浊消失) 2∶1 (3)S2+4Cl2+5H2O===2S+8Cl-+10H+ 取模拟解毒后的溶液于试管中,滴加FeCl3溶液
解析 (1)装置A中制取SO2,发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑;装置B的作用为安全瓶,防止倒吸。(2)装置C中发生的反应有①Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2;②2Na2S+3SO2===2Na2SO3+3S↓;③Na2SO3+SNa2S2O3,反应②的离子方程式为2S2-+3SO2===2S+3S↓;S为不溶物,当观察到装置C中出现溶液变澄清(或浑浊消失)的现象,说明反应已完全。总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,则三颈烧瓶中Na2S和Na2CO3物质的量之比应为2∶1。(3)用Na2S2O3溶液吸收尾气中的Cl2,氧化产物为S,发生反应的离子方程式为S2+4Cl2+5H2O===2S+8Cl-+10H+;根据铁离子遇到硫氰酸根离子变红,检验该转化有SCN-生成的实验操作是取模拟解毒后的溶液于试管中,滴加FeCl3溶液。
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