专题4 第一单元 第二课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册教师用word(苏教版)

2026-10-15
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摘要:

本讲义聚焦硫酸的工业制备(接触法)与浓硫酸的性质两大核心知识点,系统梳理工业制备的原料、设备、反应原理及三废处理,衔接浓硫酸的物理性质、吸水性、脱水性、强氧化性等特性,构建从宏观工业流程到微观物质性质的学习支架。 通过实验探究(如蔗糖碳化、铜与浓硫酸反应)、工业环保分析(三废处理)及性质辨析(吸水性与脱水性对比),培养学生科学探究与实践能力、科学态度与责任及科学思维,课中辅助教师引导学生深化理解,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

内容正文:

第二课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质 1.了解硫酸的工业制法,培养科学态度与社会责任的化学学科核心素养。 2.能根据硫酸的性质,设计简单的实验方案,完成操作,观察现象,并对实验现象作出解释,培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。 知识点一 硫酸的工业制备 1.硫酸的制备流程 (1)古代:早在1 000多年前,我国就已采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法来制取硫酸。 (2)现代:目前工业制备硫酸主要采用接触法,以 硫铁矿 或硫黄为原料制备硫酸。 接触法制硫酸的主要设备和流程如图: ①各进口或出口物质的名称: A: 硫铁矿 (或硫黄);B:炉渣;C: 二氧化硫、氧气 ;D:尾气( SO2 、O2)。 ②接触法制硫酸的三个阶段 三步骤 三原料 三设备 三反应原理 造气 FeS2 或S 沸腾炉 4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3或 S+O2SO2 接触氧化 空气 接触室 2SO2+O2 2SO3 SO3吸收 98.3%浓硫酸 吸收塔 SO3+H2OH2SO4 提醒:接触室的反应条件为常压、450 ℃左右,V2O5作催化剂。 2.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。 1.在沸腾炉中燃烧硫铁矿时,为什么要把矿石粉碎后再投入沸腾炉中? 提示:为了增大氧气与矿石的接触面积,使反应加快,提高原料利用率,降低成本。 2.从沸腾炉出来的SO2气体为什么要进行除尘、净化? 提示:从沸腾炉出来的SO2气体中混有水蒸气,砷、硒化合物及矿尘,为了防止砷、硒化合物及矿尘使催化剂中毒,且为了防止水蒸气对设备造成不良影响。 3.为什么要用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水?浓硫酸为什么从塔顶喷下? 提示:为了防止三氧化硫溶于水反应放出大量热,形成酸雾,降低吸收效率。浓硫酸从塔顶喷下,目的是增大三氧化硫与吸收剂浓硫酸的接触面积,提高吸收效率。 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廉价空气使之充分燃烧。 (2)增大接触面积。粉碎硫铁矿,吸收塔中填充瓷环,采取逆流方式。 (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。 2.工业制硫酸中的“三废”处理 (1)废气:尾气中主要含有N2、O2、SO2、SO3,直接排放会污染大气。常见的处理方法有碱液吸收法等。 用氨水吸收:SO2+2NH3·H2O(NH4)2SO3+H2O、SO2+NH3·H2ONH4HSO3。 当吸收液中NH4HSO3达到一定浓度后,再与浓硫酸反应放出SO2气体,生成硫酸铵:2NH4HSO3+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑。其中,(NH4)2SO4作肥料,SO2重新通入接触室被氧化,循环利用。 (2)废液:呈酸性,用石灰乳处理污水。 (3)废渣:含Fe2O3和SiO2,含铁高的可用作炼铁原料,其余用作制水泥、砖瓦的原料等。 1.(2026·江苏泰州中学高一月考)工业上以黄铁矿为主要原料制造硫酸的生产过程中按反应先后顺序依次使用的主要设备是(  ) A.接触室、沸腾炉、吸收塔 B.吸收塔、沸腾炉、接触室 C.沸腾炉、接触室、吸收塔 D.沸腾炉、吸收塔、接触室 解析:C 黄铁矿先在沸腾炉中反应生成SO2,SO2进入接触室中与O2反应生成SO3,最后SO3在吸收塔中被浓硫酸吸收。 2.在工业制硫酸的主要设备中(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 解析:C 沸腾炉中发生氧化反应,A不符合题意;接触室中发生的是SO2的催化氧化反应,B不符合题意;吸收塔中是H2O与SO3的反应,没有元素化合价的变化,C符合题意。 3.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。下列有关说法不正确的是(  ) 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硫酸 解析:C 从吸收塔上部导出的气体中含有N2、未参与反应的O2和少量SO2,直接排入大气会污染环境,所以应用吸收剂吸收或循环利用,C错误。 知识点二 浓硫酸的性质 1.浓硫酸的物理性质 实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%,为无色油状液体,密度大(1.84 g·cm-3),沸点 高 , 难 挥发,易溶于水,溶于水时放出大量的热,所以稀释浓硫酸的方法是 将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌 。 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  ①蔗糖逐渐变 黑 ,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭; ②品红溶液 褪色  浓硫酸具有 脱水性 、强氧化性 实验操作 实验现象 实验结论 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 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  (2)浓硫酸的特性 ①吸水性 浓硫酸能吸收空气或其他物质中的水分,常被用作 干燥剂 ,但是不能干燥与浓硫酸反应的气体,如NH3、H2S等。 ②脱水性 浓硫酸能按照水的组成比,夺取某些有机物中的 氢、氧 元素形成水分子,可使蔗糖、纤维素等物质脱水。 ③强氧化性 浓硫酸能与绝大多数金属和某些非金属发生反应,在加热时表现出更强的氧化性。常温下,铁、铝遇浓硫酸发生 钝化 ,因此可用钢罐车运输浓硫酸。 写出碳与浓硫酸加热反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向与数目,指出反应的氧化剂与还原剂。   。 氧化剂: 浓硫酸 ,还原剂: C 。 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硫酸钙,以石膏矿的形式存在。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、造纸等的原料及填充剂。 ③硫酸亚铁,主要以绿矾(化学式为 FeSO4·7H2O )的形式存在,医疗上用作生产防治缺铁性贫血的药剂;工业上用作生产铁系列净水剂和颜料氧化铁红的原料。 ④硫酸铜,白色粉末,结合水后变成的蓝色晶体,俗称胆矾,可用CuSO4检验酒精中是否含水,还可与石灰乳制成农药波尔多液。 1.SO2具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,SO2是否能用浓硫酸干燥? 提示:能;原因是SO2与浓硫酸不反应。 2.为什么可将浓硫酸装在钢罐中运输? 提示:铁遇浓硫酸钝化,表面会生成致密氧化膜防止反应的进一步发生。 3.过量的铜和一定量的浓硫酸反应时,体现的浓硫酸的性质是什么?硫酸能完全反应吗? 提示:氧化性和酸性;不能。Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,硫酸浓度逐渐降低,氧化性逐渐变弱,当降低到一定程度,稀硫酸和过量的铜不反应,因此硫酸不能完全反应。 1.浓硫酸吸水性与脱水性的区别 (1)吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离的水,如气体、液体中的水分子,以及固体中的结晶水等。可以是物理变化,也可以是化学变化,如浓硫酸吸收CuSO4·5H2O晶体中的结晶水。 (2)脱水性:物质中本来无水分子,浓硫酸可将有机物中的H、O原子按2∶1比例以“H2O”的形式脱去,如可以使蔗糖、纤维素、纸张等脱水炭化。 2.浓硫酸强氧化性的体现 浓硫酸具有强氧化性,主要是酸根部分中的+6价硫原子易获得电子,显示与稀硫酸(H+获得电子)不同的强氧化性。 (1)与金属的反应 ① ②较不活泼的金属:金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O(体现强氧化性和酸性) (2)与非金属单质(如S、C、P)反应 非金属单质+浓硫酸高价态氧化物(或含氧酸)+SO2↑+H2O (3)与还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性,能将还原性物质(如H2S、HI等)氧化,如:H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O。 3.浓硫酸与金属反应由“量变”引起“质变” (1)浓硫酸参加的反应,随着反应的进行,因水的生成和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小,进而引起“质变”。如浓硫酸与Zn的反应。 (2)铁和浓硫酸在加热条件下可发生反应,但生成物取决于铁的量,铁不足生成Fe3+,铁过量生成Fe2+。 1.(2026·海门中学高一月考)在如图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是(  ) A.①中苹果块会干瘪 B.②中胆矾晶体表面有“白斑” C.③中小试管内有晶体析出 D.④中pH试纸变红 解析:D 浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气。苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水、饱和KNO3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收,从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水CuSO4、饱和KNO3溶液失水而有晶体析出,A、B、C项均正确;浓硫酸具有脱水性,能使试纸脱水炭化,最终会变成黑色,D项错误。 2.在通常情况下能大量共存,并且都能用浓硫酸干燥的一组气体是(  ) A.SO2、H2S、Cl2 B.CO、H2、N2 C.HBr、H2、Cl2 D.H2S、CO2、H2 解析:B A项,SO2与H2S不共存;C项,HBr与Cl2不共存;D项,H2S不能用浓硫酸干燥。 3.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.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、二氧化碳等 D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成致密的氧化膜而钝化 解析:D 浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖炭化,A错误;浓硫酸在加热条件下可与铜片反应,B错误;浓硫酸能和氨气反应,不能用浓硫酸干燥氨气,C错误;常温下铁、铝等金属与浓硫酸反应形成致密的氧化膜阻碍反应的进行,即发生了钝化,D正确。 1.(2026·昆山一中高一月考)储存浓硫酸的铁罐外口会出现严重的腐蚀现象,这体现浓硫酸的(  ) A.吸水性和酸性 B.脱水性和吸水性 C.强氧化性和吸水性 D.不挥发性和酸性 解析:A 铁在浓硫酸中发生钝化,是不易被腐蚀的,既然发生了腐蚀现象,这说明浓硫酸的浓度降低,稀硫酸可以和铁发生化学反应而被腐蚀,所以体现的是浓硫酸的吸水性和酸性,A项正确。 2.将浓硫酸滴加到盛有蔗糖的烧杯中,反应过程如下图所示: 下列有关说法正确的是(  ) A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的吸水性 B.过程②固体体积膨胀,主要与该反应过程中的放热有关 C.实验中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的强酸性 D.蔗糖中先滴加2滴水,再滴浓硫酸,同样可观察到上述现象且反应速率更快 解析:D 浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水炭化,则过程①主要体现了浓硫酸的脱水性,A错误;浓硫酸脱水过程中释放大量热,脱水得到的炭与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应生成的气体使固体体积膨胀,则过程②固体体积膨胀,主要与该反应过程中产生大量气体有关,B错误;浓硫酸脱水过程中释放大量热,脱水得到的炭与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,则实验中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的强氧化性,C错误;蔗糖中先滴加2滴水,再滴浓硫酸,浓硫酸稀释时会释放大量热使反应温度升高,同样可观察到题述现象且反应更快,D正确。 3.用如图所示装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。 下列说法不正确的是(  ) A.在该反应中,浓硫酸表现出酸性和强氧化性 B.②中品红溶液褪色,说明SO2具有漂白作用 C.③中石蕊试液变红,说明SO2与水发生了反应 D.为确认生成CuSO4,向试管①中加水,观察溶液颜色 解析:D 浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现酸性和强氧化性,A正确;③中石蕊试液变红,说明SO2与水发生反应生成了亚硫酸,亚硫酸显酸性,C正确;为确认生成CuSO4,应取少量①试管中的液体加入盛有水的小试管中,观察溶液颜色,D错误。 4.(2026·东台中学高一期中)某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,选用了下图所示实验装置。 (1)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式 C+ 2H2SO4(浓)CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 。 (2)①中无水硫酸铜的作用是 检验反应生成的水蒸气 。 (3)②中酸性KMnO4溶液的作用是 除去混合气体中的SO2 。 (4)②中两次用到品红溶液,它们的作用分别是A 检验生成的SO2气体 ;B 检验SO2是否除尽 。 (5)实验中去掉“品红溶液B”装置,若KMnO4溶液的紫红色 不褪色 (填“褪色”或“不褪色”),则可说明使澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2。 (6)③中发生反应的离子方程式是 CO2 +Ca2++2OH-CaCO3↓+H2O 。 解析:C与浓硫酸反应的产物有CO2、SO2和H2O,通过无水CuSO4可以检验H2O,用品红溶液检验SO2,由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以要将SO2除去之后,才能检验CO2。故通过酸性KMnO4溶液将SO2氧化成S,然后还要用品红溶液检验SO2是否除干净,最后通入澄清石灰水,检验CO2的存在。 1.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,如图所示密闭体系中气流的流向,则A处流出的气体为(  ) A.SO2 B.SO3、O2 C.SO2、O2 D.SO2、SO3 解析:C 进入热交换器预热的是SO2和O2的混合物,据此可排除A、B、D。在预热过程中,混合气体虽具备了合成SO3的温度,但无催化剂,因此A处流出的气体中应无SO3。 2.(2026·昆山中学高一月考)下列物质的转化中,浓硫酸既表现了氧化性,又表现了酸性的是(  ) A.CuCuSO4 B.CCO2 C.CuOCuSO4 D.Fe2O3Fe2(SO4)3 解析:A 浓硫酸在反应中表现出酸性时硫元素化合价不变,硫元素仍以S形式存在;表现出氧化性时硫元素化合价降低。由以上反应知,C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中硫元素化合价降低;Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O及反应CuO+H2SO4CuSO4+H2O中硫元素化合价均不变;而Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸在A项反应中既表现了酸性,又表现了氧化性。 3.(2026·镇江高一期末)下列装置不能实现相应实验目的的是(  ) 解析:A Cu与稀硫酸不反应,A项错误;B项,SO2可以漂白品红溶液,B项正确;SO2的密度比空气大,收集时,应从长管进气,C项正确;SO2在NaOH溶液中的溶解度较大,故应用一个倒置的漏斗,防止倒吸,D项正确。 4.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%的浓硫酸,而不用水,因为用水吸收易形成酸雾,不利于SO3的吸收 解析:D 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,A错误;净化炉气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。 5.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 浓硫酸有脱水性 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 解析:C 固体变黑体现了浓硫酸的脱水性,同时固体膨胀,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;有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。 6.(2026·扬州中学高一月考)向a mL 18 mol·L-1的浓硫酸中加入足量铜片,并加热,被还原的H2SO4的物质的量和起酸性作用的H2SO4的物质的量分别为(  ) A.大于9a×10-3 mol,小于18a×10-3 mol B.都等于9a×10-3 mol C.都等于18a×10-3 mol D.都小于9a×10-3 mol 解析:D Cu与稀硫酸不反应,在加热条件下铜和浓硫酸能发生反应。Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O参加反应的H2SO4有一半被还原,在Cu与浓硫酸的反应过程中,浓硫酸浓度逐渐降低,变成稀硫酸时反应会停止,所以18a×10-3 mol H2SO4与足量铜片反应时,被还原的H2SO4小于9a×10-3 mol,起酸性作用的H2SO4物质的量小于9a×10-3mol。 7.(2025·扬州中学月考)根据如图所示装置,回答下列问题。 (1)开始加热后,产生的现象: a处 有气泡产生 ;b处 纸条褪色 。 (2)停止反应后,用酒精灯在b处微微加热,产生的现象是 蘸有品红试液的滤纸条由无色恢复为红色 。 (3)写出a处发生反应的化学方程式: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。 (4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是 吸收多余的SO2,防止污染环境 。 (5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L-1浓硫酸放在试管中共热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。 ①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,原因是 反应过程中硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜和稀硫酸不反应 。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有余酸的是 ad (填字母)。 a.铁粉 b.BaCl2溶液 c.银粉 d.NaHCO3溶液 解析:(1)浓硫酸与铜片反应生成SO2和CuSO4,SO2能使品红试液褪色。 (2)被SO2漂白的蘸有品红试液的滤纸条加热时会重新变红。 (4)SO2有毒,不能直接排放到空气中,用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2。 (5)①随着反应的进行,H2SO4不断被消耗,且反应生成水,使浓硫酸的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应;②可向反应结束后的试管中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生则可证明有余酸。 8.(2026·苏州中学高一月考)蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示,该实验设计更加体现了“绿色”“微型”的特点,下列说法正确的是(  ) A.该实验体现了浓硫酸的脱水性、酸性和强氧化性 B.反应中,品红褪色,加热后又恢复红色 C.紫色石蕊先变红后褪色 D.该装置无法证明二氧化硫具有氧化性 解析:B A项,蔗糖先变黑后体积膨胀,表明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,但没有表现出酸性,错误;B项,反应中,SO2使品红褪色,生成不稳定的无色物质加热后又分解,恢复原来的红色,正确;C项,SO2只能使紫色石蕊试液变红色,但不能褪色,错误;D项,SO2与Na2S溶液反应,生成淡黄色的沉淀,证明二氧化硫具有氧化性,错误。 9.(2025·镇江中学检测)用如图所示装置进行下列实验,将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的是(  ) 选项 ① ② 预测②中现象 实验结论 A 浓硫酸 浓盐酸 产生大量气体 硫酸的酸性比盐酸强 B 浓硫酸 铜片 铜片溶解,产生气泡,底部产生灰白色粉末 浓硫酸表现酸性和强氧化性 C 浓硫酸 CuSO4·5H2O 固体由蓝色变为白色 浓硫酸具有吸水性,发生物理变化 D 浓硫酸 蔗糖 固体由白色变为黑色海绵状,并有刺激性气味气体放出 浓硫酸具有脱水性、强氧化性 解析:D A项,浓硫酸吸收浓盐酸中的水,并放热使溶液温度升高,导致HCl挥发,硫酸和盐酸都是强酸,该实验体现的是浓盐酸的挥发性和浓硫酸的吸水性;B项,常温下浓硫酸和Cu不反应,所以没有明显现象;C项,浓硫酸具有吸水性,能吸收五水硫酸铜中的结晶水,使五水硫酸铜变为无水硫酸铜,固体由蓝色变为白色,发生的是化学变化;D项,浓硫酸能将蔗糖中的H、O原子以2∶1的比例按照水的形式脱去而体现脱水性,脱水时放出大量的热,浓硫酸将单质碳氧化成二氧化碳而体现强氧化性,同时还生成有刺激性气味的二氧化硫。 10.(2025·徐州丰县中学月考)用25 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,将滤液稀释到100 mL,所得溶液中S浓度为3 mol·L-1,则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为(  ) A.0.5 mol·L-1 B.1.6 mol·L-1 C.1.8 mol·L-1 D.3 mol·L-1 解析:B 反应前n(H2SO4)=0.025 L×18.4 mol·L-1=0.46 mol,n(S)=0.46 mol,反应后n(S)=3 mol·L-1×0.1 L=0.3 mol,则减少的n(S)=0.46 mol-0.3 mol=0.16 mol,所以生成二氧化硫的物质的量为0.16 mol,由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑,可知n(CuSO4)=0.16 mol,则c(CuSO4)==1.6 mol·L-1。 11.(2026·淮阴中学、姜堰中学高一期末联考)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法正确的是(  ) A.Y具有还原性 B.X可能是SO2和SO3的混合气体 C.相对于途径②,途径①更好地体现了绿色化学思想 D.将CuSO4溶液蒸发,利用余热蒸干,可制得胆矾晶体 解析:A A项,CuSO4与过量的NaOH反应生成Cu(OH)2悬浊液,其中Cu为+2价,与Y加热后生成Cu2O,Cu的化合价降低,则Y表现为还原性,正确;B项,CuSO4转化为Cu2O,Cu的化合价降低,则有元素的化合价要升高,若生成SO2,则S的化合价仍降低,故应生成O2,错误;C项,①处产生SO2,有污染,另部分S元素没有转化为CuSO4,原子利用率不高,错误;D项,应为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得胆矾晶体,错误。 12.(2026·南通中学、常州中学等六校高一期末联考)某兴趣小组为丰富课本所学的SO2性质,设计了下列系列实验: (1)用下图装置制取并收集SO2以验证其氧化性 ①Na2SO3久置于空气中易变质,体现了Na2SO3具有 还原 性。 ②烧杯中NaOH溶液的作用是 吸收SO2气体,防止污染环境 。 ③若将集气瓶换成盛有Na2S溶液的广口瓶,通气一段时间后产生大量淡黄色浑浊现象,经测定,产物中还有一种相对分子质量为104的酸式盐。则该酸式盐的化学式为 NaHSO3 。 (2)用下图装置验证H2SO3比H2CO3酸性强 ①试剂X是 品红溶液 ,其作用是 检验SO2是否除尽 。 ②当观察到 品红溶液不褪色 , 澄清石灰水变浑浊 即证明H2SO3比H2CO3酸性强。 解析:(1)①Na2SO3可以被O2氧化生成Na2SO4,Na2SO3表现为还原性。②SO2有毒,应用NaOH溶液吸收。③从原子守恒角度分析可知,生成的酸式盐有NaHSO3和NaHS,相对分子质量为104的酸式盐为NaHSO3。(2)为了验证H2SO3比H2CO3酸性强,实验中用SO2通入Na2CO3中能否产生CO2来证明,而CO2用澄清石灰水来检验,但由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,故需要将SO2除去之后,再将CO2通入澄清石灰水。①实验装置中用酸性KMnO4溶液将SO2除去,然后用品红(试剂X),来检验SO2是否除干净。②当观察到品红不褪色,说明SO2已被KMnO4除干净,当观察到澄清石灰水变浑浊时,说明有CO2生成,即可证明H2SO3比H2CO3酸性强。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题4 第一单元 第二课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册教师用word(苏教版)
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