Question

硫酸是一种重要的化工原料，也是实验室中常用的化学试剂，下面是对硫酸 的组成、性质、制取等方面的探究，请你共同参与并回答有关问题。

（探究一）硫酸的组成

（1）在溶液中解离出的阳离子全部是氢离子的物质统称为酸，检验硫酸中的阴 离子可选择的试剂为_____。

（探究二）硫酸的性质

（2）浓硫酸的特性：用小木棍蘸取少量浓硫酸，放置一会后，可观察到_____。

（3）浓硫酸的稀释：实验室用 98%的浓硫酸配制 100 g 溶质质量分数为 20%的 稀硫酸，应加水的质量为_____g（结果精确到 0.1 g）。

（4）稀硫酸的化学性质：如图为某同学进行的相关实验：

①有气泡产生的是_____（填字母序号）。

②写出烧杯 C 中发生反应的化学方程式_____。

（探究三）硫酸的工业制法

工业上以黄铁矿（主要成分为 FeS₂）为原料生产硫酸的工艺流程如图所示：

（5）黄铁矿在加入沸腾炉前要进行粉碎，其目的是_____ 。

（6）接触室中发生反应的化学方程式为_____。

（7）依据生产硫酸的工艺流程图，下列说法中正确的是_____ （填字母序号）。

A 吸收塔中得到的产品为混合物

B 催化剂能够加快 SO₂ 的反应速率和增大 SO₃ 的产量

C 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁

Answer

硝酸钡 小木条变黑 79.6g BD H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 增大反应物的接触面积，加快反应速率 2SO2+O22SO3 AC

【解析】

[探究一]硫酸的组成

（1）钡离子和硫酸根离子结合生成白色沉淀，通常采用钡离子来检验硫酸根离子，因此检验硫酸中的阴离子可选择的试剂为硝酸钡。故填：硝酸钡。

[探究二]硫酸的性质

（2）浓硫酸具有脱水性，用小木棍蘸取少量浓硫酸，放置一会后，可观察到小木条脱水后变成黑色的碳；故填：小木条变黑。

（3）设稀释前浓硫酸的质量为x。根据稀释前后的溶质质量不变可得：；解得x20.4g；加水的质量为：100g-20.4g=79.6g。故填：79.6g。

（4）①烧杯A实验中铜不与稀硫酸反应，无现象；

烧杯B实验中镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，有气泡产生；

烧杯C实验中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，红色变成无色，无气泡生成；

烧杯D实验中碳酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体，有气泡产生；

烧杯E实验中氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，实验现象是红色固体溶解，溶液有无色变为黄色；

有气泡产生的实验是BD。故填：BD。

②烧杯C中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，其反应的化学方程式为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。故填：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。

[探究三]硫酸的工业制法

（5）为了使反应物充分接触，反应更快更彻底，节约时间，应将黄铁矿在加入沸腾炉前要进行粉碎，因此粉碎目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。故填：增大反应物的接触面积，加快反应速率。

（6）接触室中通入的是二氧化硫和氧气，在催化剂的作用下反应生成三氧化硫，其反应的化学方程式为：2SO2+O22SO3。故填：2SO2+O22SO3。

（7）A、吸收塔中得到的产品是浓硫酸溶液，溶液为混合物，选项说法正确；

B、催化剂能够加快SO2的反应速率，但是不能增大SO3的产量；选项说法错误；

C、沸腾炉排出的矿渣中含有大量的铁元素，可作为炼铁的原材料，选项说法正确。

故填：AC。