考点2 硫酸与硫酸根离子的检验（核心考点归纳）-2021-2022学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第二册）（解析版）

3.0 cande 2025-05-13 16 4 1.1MB 16 页 3知币
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考点 2 硫酸与硫酸根离子的检验
【核心考点梳理】
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如下图：
根据上图回答下列问题：
(1)填写下列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 (SO 2、 O 2)。
(2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
三原料 硫黄或硫铁矿 空气 98.3% 的浓
H 2SO4
三阶段 造气(生成 SO2)接触氧化(生成 SO3) SO3吸收(生成 H2SO4)
三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔
三 反 应 (均
放热)
S＋O2=====SO2或4FeS2＋
11O2=====2Fe2O3＋8SO2
2SO2＋
O22SO3
SO3＋H2O===H2SO4
【核心归纳】化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定，降低运输成本。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，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，不使用或生成对环境有害的物质。
【典型例题】
例1．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原理，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起反应的 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。
例2．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＋11O2=====2Fe2O3＋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
来的气体中含有 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；本实验中缺少尾气吸收装置。
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，且浓度越大密度越大。沸点高，
难挥发，常温下比较稳定。
(3)硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓
倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
2．浓硫酸的特性
(1)吸水性
观察思考
描述现象 蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末
结论 浓硫酸具有吸水性
(2)脱水性
观察思考
描述现象 蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺
激性气味的气体
结论 浓硫酸具有脱水性、强氧化性
(3)强氧化性
①实验探究：浓硫酸与铜的反应
实验现象
a试管中铜丝表面有气泡产生；
b试管中的溶液逐渐变为无色；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色
实验结论 Cu 和浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②与铁、铝的反应
常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以
常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。
③与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式：
C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
3．稀硫酸具有酸的通性
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