2027届高考化学一轮复习专项训练：微专题之硫酸

2027高考化学一轮复习微专题之硫酸（H₂SO₄） 模块 题量 题号 年份分布 考点一　性质与用途 4 题1~题4 2025陕晋青宁卷／2025安徽卷／2025广东卷／2025重庆卷 考点二　物质转化 2 题5~题6 2025广东卷／2023天津卷 考点三　方程式正误判断 2 题7~题8 2025云南卷／2025浙江卷 考点四　实验装置与操作 5 题9~题13 2023山东卷／2024浙江卷6月／2025北京卷／2026广东卷／2026江西卷 考点五　实验与工业综合 7 题14~题20 2025河南卷／2024山东卷／2024广东卷／2024河北卷／2026黑吉辽蒙卷／2024北京卷／2023辽宁卷 考点一　性质与用途 题 1　【2025·陕晋青宁卷】 （2025·陕晋青宁卷）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是 A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片 B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属 C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂 D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属 题 2　【2025·安徽卷】 （2025·安徽卷）下列有关物质用途的说法错误的是 A．生石灰可用作脱氧剂 B．硫酸铝可用作净水剂 C．碳酸氢铵可用作食品膨松剂 D．苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂 题 3　【2025·广东卷】 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 浓硝酸具有强氧化性 B 向蔗糖中加适量浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性 C Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质 KSCN溶液可用于检验Fe3+ D MnO2与浓盐酸共热，生成黄绿色气体 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl 题 4　【2025·重庆卷】 （2025·重庆卷）抗日战争时期，根据地物资紧缺，军民自力更生，就地取材，采用下列方法生产化工产品，其中利用了氧化还原反应原理的是 A．用石磨代替打浆机碾碎硝化棉 B．用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸 C．通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精 D．通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油 考点二　物质转化 题 5　【2025·广东卷】 （2025·广东卷）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为铝，盐的水溶液一定显酸性 B．X可为硫，氧化物1可使品红溶液褪色 C．X可为钠，氧化物2可与水反应生成H2 D．X可为碳，盐的热稳定性：NaHCO3>Na2CO3 题 6　【2023·天津卷】 （2023·天津卷）工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 （1）硫磺(S8)的晶体类型是 。 （2）硫的燃烧应控制事宜温度。若进料温服超过硫的沸点，部分燃烧的硫以蒸汽的形式随SO2进入到下一阶段，会导致 (填序号)。 a.硫的消耗量增加 b.SO2产率下降 c.生成较多SO3 （3）SO2(g)氧化生成80g SO3(g)放出热量98.3kJ，写出该反应的热化学方程式 。随温度升高，SO2的平衡转化率 (填“升高”或“降低”)。 （4）从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为 。 Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97％。 （5）气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是 。升高温度后的气体都需要降温，其目的是 。 （6）采用四段转化工艺可以实现 (填序号)。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3。若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 （7）SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度 ，温度 。 （8）用32吨含S 99%的硫磺为原料生成硫酸，假设硫在燃烧过程中损失2%，SO2生成SO3的转化率是97%，SO3吸收的损失忽略不计，最多可以生产98%的硫酸 吨。 考点三　方程式正误判断 题 7　【2025·云南卷】 （2025·云南卷）下列化学方程式错误的是 A．煤制水煤气：C+H2O(g)CO+H2 B．Na2O2供氧：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 C．覆铜板制作印刷电路板：2FeCl3+3Cu=3CuCl2+2Fe D．铅酸蓄电池放电：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 题 8　【2025·浙江卷】 （2025·浙江卷）下列方程式不正确的是 A．MnO2与浓盐酸反应：MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O B．NO2与H2O反应：3NO2+H2O=2H++2NO3−+NO C．将少量灼热的CuO加入CH3CH2OH中：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O D．将SO2通入酸性KMnO4溶液：5SO2+2MnO4−+4H+=5SO42−+2Mn2++2H2O 考点四　实验装置与操作 题 9　【2023·山东卷】 （2023·山东卷）实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是 A．稀盐酸：配制AlCl3溶液 B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解 C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管 D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化 题 10　【2024·浙江卷6月】 (2024·浙江卷6月)下列说法不正确的是 A. 装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B. 图②标识表示易燃类物质 C. 装置③可用于制取并收集氨气 D. 装置④可用于从碘水中萃取碘 题 11　【2025·北京卷】 （2025·北京卷）下列实验的相应操作中，不正确的是 A．制备并检验SO2 B．实验室制取O2 为防止有害气体逸出，先放置浸NaOH溶液的棉团，再加热 实验结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 C．分液 D．蒸馏 先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞 冷却水从冷凝管①口通入，②口流出 题 12　【2026·广东卷】 用如图装置进行实验，反应一段时间，关闭活塞和止水夹，熄灭酒精灯，冷却后提起铁丝，注入稀硫酸。下列说法错误的是 A. KI溶液变棕黄色，体现I−的还原性 B. 浓硫酸的作用是吸收水分，干燥Cl2 C. U形管中溶液遇KSCN溶液变红，说明有Fe3+存在 D. 烧杯溶液中最终存在：c(Na+)+c(H+)=c(Cl−)+c(ClO−) 题 13　【2026·江西卷】 浓硫酸与铜反应的实验装置如图，下列说法正确的是 A. 应加装陶土网，使试管受热均匀 B. 应改用稀硫酸，使实验更加安全 C. 品红溶液不褪色，说明装置漏气 D. 向外拉铜丝离开液面，终止反应 考点五　实验与工业综合 题 14　【2025·河南卷】 （2025·河南卷）某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量，其中硫转化的总反应为S+2OH−+3H2O2=SO42−+4H2O。 主要实验步骤如下： Ⅰ．如图所示，准确称取mg细粉状药用硫黄于①中，并准确加入V1mLKOH乙醇溶液(过量)，加入适量蒸馏水，搅拌，加热回流。待样品完全溶解后，蒸馏除去乙醇。 Ⅱ．室温下向①中加入适量蒸馏水，搅拌下缓慢滴加足量30%H2O2溶液，加热至100℃，保持20min，冷却至室温。 Ⅲ．将①中溶液全部转移至锥形瓶中，加入2滴甲基橙指示剂，用cmol⋅L−1HCl标准溶液滴定至终点，消耗HCl溶液体积为V2mL。 Ⅳ．不加入硫黄，重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验，消耗HCl标准溶液体积为V3mL。计算样品中硫的质量分数。 Ⅴ．平行测定三次，计算硫含量的平均值。 回答下列问题： (1)仪器①的名称是： ；②的名称是 。 (2)步骤Ⅰ中，乙醇的作用是 。 (3)步骤Ⅰ中，样品完全溶解后，必须蒸馏除去乙醇的原因是 。 (4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是 。步骤Ⅱ结束后，若要检验反应后溶液中的SO42−，实验操作是 。 (5)步Ⅲ中，判断滴定达到终点的现象为 。 (6)单次样品测定中硫的质量分数可表示为 (写出计算式)。 题 15　【2024·山东卷】 (2024·山东卷)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。 实验过程如下： ①加样，将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3):c(KI)略小于1:5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HCl=3I2+6KCl+3H2O，使溶液显浅蓝色。 ②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。 ③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换，直至终点。 回答下列问题： （1）取20.00mL0.1000mol·L-1KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1000mLKIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是_______(填标号)。 A. 玻璃棒 B. 1000mL锥形瓶 C. 500mL容量瓶 D. 胶头滴管 （2）装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为_______。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是_______。 （3）该滴定实验达终点的现象是_______；滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL，样品中硫的质量分数是_______(用代数式表示)。 （4）若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是_______；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是_______；若滴定过程中，有少量IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 题 16　【2024·广东卷】 (2024·广东卷)含硫物质种类繁多，在一定条件下可相互转化。 （1）实验室中，浓硫酸与铜丝反应，所产生的尾气可用_______(填化学式)溶液吸收。 （2）工业上，烟气中的SO2可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收，生成石膏。该过程中，_______(填元素符号)被氧化。 （3）工业锅炉需定期除水垢，其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时，发生反应：CaSO4(s)+CO32-(aq)⇌CaCO3(s)+SO42-(aq)(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。 ①用Na2CO3固体配制溶液，以滴定法测定其浓度。 i．该过程中用到的仪器有_______。 A． B． C． D． ii．滴定数据及处理：Na2CO3溶液V0mL，消耗c1mol·L-1盐酸V1mL(滴定终点时，CO32-转化为HCO3-)，则c(Na2CO3)=_______mol·L-1。 ②实验探究：取①中的Na2CO3溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液，分别加入m1g硫酸钙固体，反应t1min后，过滤，取V0mL滤液，用c1mol·L-1盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略CO32-水解的影响)。 序号 V(Na2CO3)/mL V(H2O)/mL V(滤液)/mL V消耗(盐酸)/mL a 100.0 0 V0 2V1/5 b 80.0 x V0 3V1/10 则x=_______，测得的平均反应速率之比va:vb=_______。 （4）兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立，进行实验。 ①初步实验 将1.00g硫酸钙(M=136g·mol-1)加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液中，在25℃和搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH随时间的变化曲线如图。 ②分析讨论 甲同学根据t2min后pH不改变，认为反应(Ⅰ)已达到平衡；乙同学认为证据不足，并提出如下假设： 假设1 硫酸钙固体已完全消耗； 假设2 硫酸钙固体有剩余，但被碳酸钙沉淀包裹。 ③验证假设，乙同学设计如下方案，进行实验。 步骤 现象 ⅰ．将①实验中的反应混合物进行固液分离 / ⅱ．取少量分离出的沉淀置于试管中，滴加_______ _______，沉淀完全溶解 ⅲ．继续向ⅱ的试管中滴加_______ 无白色沉淀生成 ④实验小结 假设1成立，假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。 ⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案，并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据：_______。 题 17　【2024·河北卷】 (2024·河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选) 选项 气体 试剂 A SO2 饱和Na2SO3溶液+浓硫酸 B Cl2 MnO2+浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl+熟石灰 D CO2 石灰石+稀盐酸 题 18　【2026·黑吉辽蒙卷】 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是 A．Cl2收集及尾气处理 B．实验室制备乙炔 C．除去CO2中的SO2 D．实验室铜件镀镍 题 19　【2024·北京卷】 （2024·北京卷）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是（ ） A．I的化学方程式：3FeS2+8O2＝Fe3O4+6SO2 B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率 C．将黄铁和换成硫黄可以减少废渣的产生 D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 题 20　【2023·辽宁卷】 （2023·辽宁卷）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 （1）我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。 （2）铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下： NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4 2NO+O2=2NO2 (ⅰ)上述过程中NO2的作用为_______。 (ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是_______(答出两点即可)。 （3）接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化： SO2(g)+(1)/(2)O2(g)⇌SO3(g) ΔH=-98.9kJ·mol-1 (ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是_______。 a．温度越高，反应速率越大 b．α=0.88的曲线代表平衡转化率 c．α越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度 (ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_______(填标号)。 (ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 参考答案 考点一　性质与用途 题 1　【2025·陕晋青宁卷】 【答案】A 【详解】A．单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质，而非熔点高，熔点高与用途无直接关联，A错误； B．金属铝还原性强，可通过铝热反应冶炼金属（如Fe、Mn等），B正确； C．浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体（如H2、CO2），C正确； D．乙炔燃烧产生高温氧炔焰（约3000℃），可熔化金属进行切割，D正确； 故选A。 题 2　【2025·安徽卷】 【答案】A 【详解】A．生石灰（CaO）主要用作干燥剂，通过吸水反应生成Ca(OH)2，而非与氧气反应，因此不能作为脱氧剂，A错误； B．硫酸铝溶于水后水解生成Al(OH)3胶体，可吸附水中悬浮杂质，起到净水作用，B正确； C．碳酸氢铵受热分解产生CO2和NH3，使食品膨松，可用作膨松剂，C正确； D．苯甲酸及其钠盐是常见食品防腐剂，能抑制微生物生长，D正确； 故选A。 题 3　【2025·广东卷】 【答案】B 【解析】 A．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中的原因是浓硝酸见光易分解，与“强氧化性”之间不具有因果关系，A错误； B．向蔗糖中加入适量浓硫酸，浓硫酸按水的组成比脱去蔗糖中的氢、氧元素并使其炭化变黑，体现浓硫酸的脱水性，陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且具有因果关系，B正确； C．检验Fe2＋应选用K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液，KSCN溶液用于检验Fe3＋，陈述Ⅱ错误，C错误；D．MnO2与浓盐酸共热的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，陈述Ⅱ所给方程式并非该反应的方程式，与陈述Ⅰ不构成因果关系，D错误。故选B。 题 4　【2025·重庆卷】 【答案】B 【详解】A．研磨硝化棉是物理粉碎过程，无化合价变化，不涉及氧化还原反应，A错误； B．硫磺（S）转化为硫酸（H2SO4）时，硫的化合价从0升至+6，发生氧化反应，涉及氧化还原反应，B正确； C．蒸馏法分离酒精是物理过程，无新物质生成，不涉及氧化还原反应，C错误； D．植物油水解生成甘油和脂肪酸盐，属于水解反应，无化合价变化，不涉及氧化还原反应，D错误； 故选B。 考点二　物质转化 题 5　【2025·广东卷】 【答案】B 【详解】A．铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化，无法形成氧化物2，且Al2O3与水反应需强酸/碱才能溶解，A错误； B．硫燃烧生成SO2(氧化物1，使品红褪色)，SO2氧化为SO3(氧化物2)，SO3与水生成H2SO4，再与NaOH生成盐，转化关系成立，B正确； C．钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1)，进一步氧化为Na2O2(氧化物2)；Na2O2与水反应生成NaOH和O2，不会生成H2，C错误； D．碳与氧气反应先生成CO，最终生成CO2，与水反应生成碳酸，与碱反应可生成盐，但Na2CO3热稳定性强于NaHCO3，D结论错误，D错误； 故选B。 题 6　【2023·天津卷】 【答案】（1）分子晶体 （2）ab （3）2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol 降低 （4）降低反应活化能 （5）反应放热 保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率 （6）ac （7）98.3% 60℃ （8）94 【分析】先将硫黄在空气中燃烧或焙烧，和氧气反应生成二氧化硫，生成的SO2和氧气发生反应转化为三氧化硫，生成的SO3用浓硫酸吸收得到硫酸； 【解析】（1）S8是硫单质的分子晶体； （2）a．第Ⅰ步时，硫粉液化并与氧气共热生成二氧化硫，若反应温度超过硫粉沸点，部分硫粉会转化为硫蒸气损失，消耗的硫粉会增大，a正确； b．硫蒸气与生成的二氧化硫一同参加第Ⅱ步反应过程中，降低二氧化硫的生成率，b正确； c．二氧化硫产率降低后，生成的三氧化硫也会减少，c错误； 故选ab。 （3）若每生成80g气体三氧化硫，放出98.3kJ能量，80g三氧化硫的物质的量为：80g÷80g/mol=1mol，则生成三氧化硫的反应的热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)=2SO3 (g)ΔH=-2×98.3kJ/mol=-196.6kJ/mol；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则二氧化硫转化率降低； （4）催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率； （5）通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于：二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量使得温度升高；每轮反应后进行热交换降温的目的是：保持钒催化剂活性温度，提高SO2转化率，保证反应速率； （6）a．由题目信息可知，在每段SO2向SO3转化的过程中，各段控制适宜的温度，温度逐段降低，可以保持钒催化剂的活性温度，保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平，故a正确； b．由题目信息可知，反应转化率接近平衡转化率，也就是使得反应接近平衡状态，故b错误； c．降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，节约了能源，故c正确； 故选ac。 （7）由图可知，最适合吸收三氧化硫的浓硫酸质量分数为98.3%，最适合吸收的温度为60℃，此时SO3吸收率最高； （8）由题意可知，32吨含硫元素99%的硫粉物质的量为(32×106g×99%)/(32g/mol)=9.9×105mol，在第一步反应中硫元素损失了2%，则生成9.9×105mol×98%=9.702×105mol二氧化硫，二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫，则生成9.702×105mol×97%=9.4×105mol三氧化硫，三氧化硫在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸，为(9.4×105mol×98g/mol)/(0.98)×10−6=94吨。 考点三　方程式正误判断 题 7　【2025·云南卷】 【答案】C 【详解】A．煤在高温下与水蒸气反应生成CO和H2，方程式正确，A正确； B．过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式书写正确，B正确； C．FeCl3与Cu反应时，Fe3+被还原为Fe2+而非单质Fe，正确反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，C错误； D．铅酸蓄电池放电时，Pb和PbO2与硫酸反应生成PbSO4和H2O，方程式正确，D正确； 故选C。 题 8　【2025·浙江卷】 【答案】D 【详解】A．MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水，所给离子方程式正确，A正确； B．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所给离子方程式正确，B正确； C．乙醇的催化氧化生成乙醛，该反应氧化铜被还原生成铜，所给方程式正确，C正确； D．二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸，反应的离子方程式为：5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+，D错误； 故选D。 考点四　实验装置与操作 题 9　【2023·山东卷】 【答案】D 【解析】A．实验室配制AlCl3溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解，A不合题意； B．蔗糖和淀粉的水解时常采用稀硫酸作催化剂，B不合题意； C．清洗附有银镜的试管用稀硝酸，反应原理为：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，C不合题意； D．苯的磺化是苯和浓硫酸共热，反应生成苯磺酸的反应，故不需要用到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，D符合题意； 故答案为：D。 题 10　【2024·浙江卷6月】 【答案】C 【解析】A．铜与浓硫酸反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)＝CuSO4＋2H2O＋SO2↑，可用装置①制取，气态产物为SO2，可利用SO2的漂白性进行检验，故A正确； B．图②标识表示易燃类物质，故B正确； C．NH3的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，故C错误； D．萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物，装置④可用于从碘水中萃取碘，故D正确； 故选C。 题 11　【2025·北京卷】 【答案】D 【详解】A．铜与浓硫酸反应，生成二氧化硫，二氧化硫有毒会污染空气，二氧化硫属于酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收，所以为防止有害气体逸出，先放置浸NaOH溶液的棉团，再加热，A正确； B．实验室制备氧气时，为了防止水槽中的水倒吸，实验结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，可避免试管炸裂，B正确； C．分液时，为了使液体顺利流下，需保持分液漏斗内部和外界大气压相等，所以分液时，先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞，将下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，操作方法正确，C正确； D．蒸馏时，为了更好的冷凝效果，冷凝水应：“下进上出”，即②口通入，①口流出，操作方法错误，D错误； 故选D。 题 12　【2026·广东卷】 【答案】D 【解析】 【分析】Y形管中Ca(ClO)2和盐酸反应生成氯气，Cl2与KI发生反应Cl2+2I−=2Cl−+I2，生成I2​使溶液变棕黄，饱和食盐水洗气瓶的作用是除去氯气中混有的氯化氢 ， 长颈漏斗在这里起到了平衡气压的作用，防止装置堵塞导致压强过大，浓硫酸洗气瓶作用是干燥氯气，除去水蒸气。U型管中铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕褐色的烟（ FeCl3）。 NaOH溶液用于吸收未反应完的有毒氯气，防止污染空气。 【详解】A．生成的Cl2与KI发生反应Cl2+2I−=2Cl−+I2，生成I2​使溶液变棕黄，I−化合价升高，作还原剂，体现还原性，A正确； B．制得的Cl2中混有HCl和水蒸气，饱和食盐水除去HCl，浓硫酸吸收水分，干燥Cl2，防止后续加热时水蒸气影响反应，B正确； C．加热条件下Fe与Cl2​反应生成FeCl3​，注入稀硫酸溶解后，溶液中含Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红，可说明Fe3+存在，C正确； D．烧杯中为NaOH吸收Cl2后的溶液，根据电荷守恒，溶液中阴离子还有OH−，正确的关系式为：c(Na+)+c(H+)=c(Cl−)+c(ClO−)+c(OH−)，D错误； 故选D。 题 13　【2026·江西卷】 【答案】D 【解析】 A．试管可直接用酒精灯加热，陶土网仅用于烧杯、烧瓶等底面积较大的玻璃仪器加热，无需加装陶土网，A错误； B．稀硫酸不具有强氧化性，铜的金属性比H弱，铜和稀硫酸在加热条件下不反应，只有浓硫酸在加热条件下可与铜反应生成SO2，不能改用稀硫酸，B错误； C．品红溶液不褪色还可能是反应温度不足，尚未生成SO2，不一定是装置漏气，C错误； D．向外拉铜丝离开浓硫酸液面，反应物脱离接触，即可终止反应，D正确； 故选D。 考点五　实验与工业综合 题 14　【2025·河南卷】 【答案】(1) 圆底烧瓶 球形冷凝管 (2)作溶剂，溶解单质硫 (3)防止双氧水氧化乙醇，影响实验测定结果 (4) 实验需要加热至100 ℃，应选用油浴或其他更合适的加热方法；而水的沸点就是100 ℃，难以使反器的受热温度维持在100℃，所以不宜采用水浴加热 取适量混合液先加入盐酸酸化，无明显实验现象，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀，说明含有SO42− (5)滴入最后半滴盐酸，溶液颜色由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复原色 (6)(1.6c（V3－V2）/m)% 【详解】（1）根据仪器构造可知①是圆底烧瓶，②是球形冷凝管； （2）硫单质难溶于水，微溶于酒精，所以乙醇的作用是作溶剂，溶解单质硫； （3）双氧水具有强氧化性，乙醇具有还原性，二者混合发生氧化还原反应，所以必须蒸馏除去乙醇； （4）由于实验需要加热至100℃，应选用油浴或其他更合适的加热方法；而水的沸点就是100 ℃，难以使反器的受热温度维持在100℃，所以不宜采用水浴加热；要检验溶液中的硫酸根离子，需要排除溶液中其它离子的干扰，所以实验操作是取适量混合液先加入盐酸酸化，无明显实验现象，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀，说明含有SO42−。 （5）甲基橙作指示剂，盐酸滴定氢氧化钾溶液，则滴定终点的现象为滴入最后半滴盐酸，溶液颜色由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复原色； （6）不加入硫黄，消耗HCl标准溶液体积为V3mL，因此原氢氧化钾的物质的量是0.001cV3mol，反应后剩余氢氧化钾的物质的量是0.001cV2mol，因此与硫磺反应的氢氧化钾的物质的量是0.001c（V3－V2）mol，所以根据方程式S+2OH−+3H2O2=SO42−+4H2O可知硫单质的物质的量0.0005c（V3－V2）mol，所以单次样品测定中硫的质量分数可表示为(0.0005c（V3－V2）×32/m)×100%=(1.6c（V3－V2）/m)%。 题 15　【2024·山东卷】 【答案】（1）AD （2） ①. 浓硫酸 ②. 防止倒吸 （3） ①. 当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色 ②. (19.200V)/(a)% （4） ①. 催化剂 ②. 通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液 ③. 不变 【解析】 【分析】由题中信息可知，利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。 【小问1详解】 取20.00mL0.1000mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1000mLKIO3碱性标准溶液（稀释了50倍后KIO3的浓度为0.0020000mol·L-1），需要用碱式滴定管或移液管量取20.00mL0.1000mol·L-1 KIO3的碱性溶液，需要用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体，需要在烧杯中溶解KI固体，溶解时要用到玻璃棒搅拌，需要用1000ML容量瓶配制标准溶液，需要用胶头滴管定容，因此，下列仪器必须用到的是AD。 【小问2详解】 装置B和C作用是充分干燥O2，浓硫酸具有吸水性，常用于干燥某些气体，因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子，其目的是防止倒吸，因为磨砂浮子的密度小于水，若球泡内水面上升，磨砂浮子也随之上升，磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上，从而防止倒吸。 【小问3详解】 该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的，因此，该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色；由S元素守恒及SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl=3I2+6KCl+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL，则n(KIO3)=V×10−3L×0.0020000mol·L-1=2.0000×10−6Vmol，n(S)=3n(KIO3)=3×2.0000×10−6Vmol=6.0000×10−6Vmol，样品中硫的质量分数是(6.0000×10−6Vmol×32g·mol−1)/(a×10−3g)×100%=(19.200V)/(a)%。 【小问4详解】 若装置D中瓷舟未加盖，燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物，铁的氧化物能催化SO2的氧化反应从而促进SO3的生成，因此，粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，从电子转移守恒的角度分析，IO3-得到6e−被还原为I−，仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3，测定结果会不变。 题 16　【2024·广东卷】 【答案】（1）NaOH（其他合理答案也可） （2）S （3） ①. BD ②. (c1V1)/(V0) ③. 20.0 ④. 6：5 （4） ①. 过量稀盐酸 ②. 有气体产生 ③. BaCl2溶液 ④. 将最少1.36g硫酸钙加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液中，在25℃和搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH，当pH不变时，加入Na2SO4固体，若pH值变大，说明反应Ⅰ平衡已建立 【解析】 【分析】探究反应CaSO4(s)+CO32-(aq)⇌CaCO3(s)+SO42-(aq)(Ⅰ)中Na2CO3溶液的浓度对反应速率的影响，通过HCl与Na2CO3的滴定反应，来测量Na2CO3浓度的变化量，从而计算平均反应速率； 探究反应CaSO4(s)+CO32-(aq)⇌CaCO3(s)+SO42-(aq)平衡的建立，利用CO32-水解呈碱性的性质，通过测定pH来判断CO32-离子浓度的变化情况，从而判断反应是否平衡。 【小问1详解】 浓硫酸与铜丝反应方程式为：Cu+2H2SO4＝CuSO4+SO2↑+2H2O，所产生的尾气为SO2，可用NaOH溶液吸收（其他合理答案也可）； 【小问2详解】 SO2生成石膏（主要成分CaSO4），S元素的化合价由+4价上升到+6价，失去电子，被氧化； 【小问3详解】 ①用Na2CO3固体配制溶液，以滴定法测定其浓度，该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管，故选BD；根据离子方程式CO32−+H+=HCO3−可知，c(Na2CO3)=(c1V1×10−3)/(V0×10−3)=(c1V1)/(V0)mol/L； ②总体积应相同，x为20.0mL；a中消耗的盐酸体积为(2V1)/(5)，即Δc(Na2CO3)=(3c1V1)/(5V0)mol/L，同理可得，b中Δc(Na2CO3)=(80mL)/(100mL)×(c1V1)/(V0)-(3c1V1)/(10V0)=(c1V1)/(2V0)，由于v=(Δc)/(Δt)，va:vb=(3c1V1)/(5V0)：(V1)/(2)=6:5； 【小问4详解】 由结论假设1成立，假设2不成立，说明①实验中的沉淀均为CaCO3，要验证沉淀中无CaSO4，可酸溶后滴加BaCl2将①实验中的反应混合物进行固液分离后，取少量分离出的沉淀置于试管中，滴加过量稀盐酸，有气体产生，沉淀完全溶解，继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，说明沉淀均为CaCO3，无CaSO4；由方程式CaSO4(s)+CO32-(aq)⇌CaCO3(s)+SO42-(aq)可知，假设正反应100%进行，n(CaSO4)=n(CO32−)=0.100mol/L×0.1L=0.01mol，质量为0.01mol×136g/mol=1.36g，实验方案为：将最少1.36g硫酸钙加入100.0mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液中，在25℃和搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH，当pH不变时，加入Na2SO4固体，若pH值变大，说明反应Ⅰ平衡已建立。 题 17　【2024·河北卷】 【答案】C 【分析】如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应，也可以是固液不加热型；右侧气体收集装置，长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法； 【解析】A．饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2，使用固液不加热制气装置，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，A不符合题意； B．MnO2和浓盐酸加热反应可以制Cl2，使用固液加热制气装置，Cl2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，B不符合题意； C．固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3需要使用固固加热制气装置，图中装置不合理，不能完成相应气体的发生和收集实验，C符合题意； D．石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应可以制CO2，使用固液不加热制气装置，CO2密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，D不符合题意； 本题选C。 题 18　【2026·黑吉辽蒙卷】 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯气的密度大于空气，使用向上排空气法收集，氯气与CaCl2不反应，不能用CaCl2吸收尾气，需用NaOH溶液吸收，A方案不合理； B．电石与水反应生成乙炔，该反应剧烈，采用饱和NaCl溶液可减缓电石与水的反应速度，B方案合理； C．亚硫酸的酸性比碳酸强，SO2通入到饱和NaHCO3溶液可发生反应生成Na2SO3和CO2，能除去CO2中的SO2，C方案合理； D．实验室铜件镀镍，铜制镀件接电源负极作阴极，镍接电源正极作阳极，电解液中含Ni2+，D方案合理； 故选A。 题 19　【2024·北京卷】 【答案】B 【解析】根据原理示意图写出I的化学方程式，A正确；反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压”不是为了提高SO2平衡转化率，B错误；将黄铁矿换成硫黄，则不再产生Fe3O4，即可以减少废渣产生，C正确；硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3，可以用碱液吸收，D正确。 题 20　【2023·辽宁卷】 【答案】（1） CuO SO3 （2）催化剂 反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高（答案合理即可） （3） cd d (αe)/((1−αe)·p(1)/(2)) 【解析】（1）根据图示的热重曲线所示，在700℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO4＝(700℃)3CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2，故答案为CuO、SO3。 （2）(i)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中线消耗再生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用； (ii)近年来，铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、同时作为催化剂的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量、产率不高（答案合理即可）。 （3）(i)a．根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，a错误； b．从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于88%的时的反应速率图像并没有给出，无法判断α=0.88的条件下是平衡转化率，b错误； c．从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确； d．从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d正确； 故答案选cd； (ii)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d的催化剂V-K-Cs-Ce对SO2的转化率最好，产率最佳，故答案选d； (iii)利用分压代替浓度计算平衡常数，反应的平衡常数Kp=(p(SO3))/(p(SO2)p(1)/(2)(O2))=((n(SO3))/(n(总))p(总))/((n(SO2))/(n(总))p(总)·p(1)/(2)(O2))=(n(SO3))/(n(SO2)·p(1)/(2)(O2))；设SO2初始量为m mol，则平衡时n(SO2)=m-m·αe=m(1-αe)，n(SO3)=m·αe，Kp=(m·αe)/(m(1−αe)·p(1)/(2)(O2))=(αe)/((1−αe)·p(1)/(2))，故答案为(αe)/((1−αe)·p(1)/(2))。 学科网（北京）股份有限公司 $