第02讲三氧化硫和硫酸（讲义）-【寒假自学课】2024年高一化学寒假精品课（含解析）

一、SO3的物理性质
颜色 状态 水溶性
无色 固体（标况下） 易溶于水
二、SO3的化学性质
SO3是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性：
1．SO3与水反应：SO3+H2O=H2SO4
2．SO3与碱反应（如Ca(OH)2）：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
3．SO3与碱性氧化物反应（如CaO）：SO3+CaO=CaSO4
4．SO3能与某些盐溶液反应：Na2CO3+SO3=Na2SO4+CO2↑
三、硫酸的用途与工业制备
1．用途：
(1)重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
2．工业制备：
制备装置
制备流程
反应原理 ① 制备SO2：S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2; ② 制备SO3：2SO2+O22SO3; ③ 吸收SO3：SO3+H2O=H2SO4。
四、硫酸的物理性质
纯硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，沸点高，难挥发。
五、硫酸的化学性质
1．稀硫酸的酸性
稀硫酸具有酸的通性，能与酸碱指示剂、活泼金属、碱、碱性氧化物、部分盐发生反应。
(1)使酸碱指示剂变色：稀硫酸能使紫色石蕊溶液变红。
(2)与活泼金属反应产生氢气，如Fe：Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(3)与碱中和生成盐和水，如NaOH：OH-+H+=H2O。
(4)与碱性氧化物反应生成盐和水，如CuO：CuO+2H+=Cu2++H2O。
(5)与弱酸盐反应生成新盐和新酸，如Na2CO3：+2H+=CO2↑+H2O。
2．浓硫酸的吸水性
(1)浓硫酸可以吸收气体、液体、某些结晶水合物中的水，常用作干燥剂。
(2)浓硫酸可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等气体，但不能干燥碱性气体（NH3等）以及还原性气体（如H2S、HBr、HI等）。
3．浓硫酸的脱水性
(1)浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。
(2)向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌，可观察到蔗糖变黑，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。
4．浓硫酸的强氧化性
浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是SO2。
金属 反应通式 金属+H2SO4(浓)高价金属硫酸盐+SO2↑+H2O
实例 与Cu反应，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
非金属 反应通式 非金属+H2SO4(浓)高价氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O
实例 与C反应，化学方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
还原性化合物 与H2S反应，化学方程式为：H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
题型一：SO3的性质
1．下列有关三氧化硫的说法中，正确的是
A．三氧化硫极易溶于水，且与水反应生成
B．标准状况下，1的体积约为22.4L
C．硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成
D．、均具有漂白性，二者都能使石蕊溶液褪色
题型二：硫酸的工业制备
2．在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是
A．硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧
B．从沸腾炉出来的气体只有SO2
C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3
D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收更充分
题型三：浓硫酸的性质
3．在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是（　　）
A．①②③④
B．①③④
C．①②④
D．②③④
4．根据下列实验事实得出的相应结论正确的是
选项 实验事实 结论
A 将铁丝放入浓硫酸中无明显现象 铁丝与浓硫酸不反应
B 浓硝酸久置发黄 浓硝酸不稳定
C SO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀 BaSO3不溶于强酸
D 浓硫酸在纸上写字很快出现黑色痕迹 浓硫酸具有脱水性
A．A B．B C．C D．D
5．下列变化过程利用了硫酸的什么性质，请写在空白处：
(1)铜与浓硫酸加热反应制取SO2： 。
(2)锌与稀硫酸反应制取氢气： 。
(3)用浓硫酸干燥CO2： 。
(4)硫酸铜晶体滴加浓硫酸后变白： 。
(5)蔗糖滴加浓硫酸后变成疏松的“黑面包”并闻到刺激性气味： 。
6．某学习小组同学用如图所示装置及试剂验证浓硫酸与木炭反应的产物。
请回答下列问题：
(1)A装置中发生的反应的化学方程式为 。
(2)按气体流向，导管口的连接顺序为a (装置不可重复使用)。
(3)B装置的作用为 ，D装置的作用为 。
(4)能说明该反应产物中有CO2的现象为 。
(5)该实验中缺少验证产物H2O的装置，该装置的名称为 ，盛放的试剂名称为 。
题型四：浓硫酸的性质探究实验
7．浓硫酸和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑。用如图所示装置设计一个实验，验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物。
（1）这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是 → → → 。（填装置的序号）
（2）装置②中要检验产物中有水蒸气，则放入的药品是 ；装置③中要检验产物中有二氧化碳气体，则放入的药品是 ；实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是 ，B瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 。
8．将适量的蔗糖(C12H22O11)放入烧杯，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑，片刻后，黑色物质急剧膨胀，同时产生大量刺激性气味的气体，放出大量的热。
(1)固体变黑体现了浓硫酸的 性(填“吸水”、“脱水”或“强氧化”)。
(2)确定刺激性气味气体的成分。
①将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热，颜色恢复。说明该气体中一定含有 。
②将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊， (填“能”或“不能”)证明气体中含有二氧化碳，其理由是 。
③刺激性气味气体产生的原因用化学方程式表示：
(3)为了检验盐中是否含有，正确的方法是 。
9．下列有关SO3的说法中正确的是
A．标准状况下，1molSO3的体积约为22.4L
B．SO3极易溶于水，且与水反应生成H2SO4
C．将SO3加入BaCl2溶液无明显现象
D．SO2在空气中易被氧化为SO3
10．硫酸是一种重要的化工原料，下列关于硫酸的说法中不正确的是
A．硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等
B．硫黄和黄铁矿可以作为制备硫酸的原料
C．工业制备硫酸时，SO2转化为SO3的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进行
D．反应生成的SO3可以用水直接吸收来制备硫酸
11．如图所示，将浓硫酸滴至下列物质上，无明显现象的是（ ）
A．蔗糖 B．铝片 C．胆矾 D．纯碱
12．如图是与浓硫酸反应的实验装置。已知：铜片足量，浓硫酸（浓度为）为。下列有关判断正确的是（ ）
A．装置中盛装的是浓硫酸，作用是干燥
B．装置为安全瓶，防止装置中的液体倒吸入装置中
C．品红溶液可检验生成的，碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体
D．装置的作用是收集
13．浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是(　　)
①红热的木炭　②H2S气体　③Cu　④FeO　⑤NH3　⑥使木材炭化　⑦CuSO4·5H2O　⑧对铁、铝的钝化
A．③④ B．①②⑤⑧ C．①②③④⑦ D．以上答案均不正确
14．在如图所示的实验中，实验进行一段时间后，下列关于实验现象的叙述不正确的是
A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑”生成
C．饱和硝酸钾溶液中有晶体析出 D．试纸变红
15．如图为浓硫酸与铜片反应的装置。下列说法错误的是
A．该反应中浓硫酸体现了酸性和强氧化性
B．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的SO2，防止环境污染
C．反应一段时间后，将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯，溶液显蓝色
D．含0.04 mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448 mL的SO2(标准状况下)
16．硫酸是当今世界最重要的化工产品之一。
I．硫酸的各种制法：
(1)早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾(CuSO4 5H2O)或绿矾(FeSO4 7H2O)的方法制取硫酸。FeSO4受热分解的化学方程式：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
①将FeSO4受热产生的气体通入如图1装置中，以检验产生的气体中是否含有SO3和SO2。A装置盛装的试剂是 。
②有同学提出图1虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成a装置，其中多孔玻璃球泡的作用是 。
(2)目前工业上主要采用接触法制备硫酸。实验室模拟其中一步反应过程如图2装置，写出该过程反应的化学方程式 ，b装置中装有浓硫酸，其作用是 (填序号)。
a．干燥气体 b．使气体混合均匀 c．控制气流速度，调整气体比例
II．硫酸的性质某化学学习小组为了探究铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物，利用下列装置进行了如图实验探究活动：
请回答下列问题：
(3)实验开始后，观察到B中品红溶液褪色，则C中发生反应的离子方程式为 。
(4)实验过程中观察到H中无水硫酸铜由白色粉末变成蓝色晶体，则G中发生反应的化学方程式为 ；说明碳素钢与浓硫酸的反应产物中有还原性气体 (填化学式)产生，试解释产生该气体的原因： 。
(5)若装置D中品红溶液没有褪色，装置E中澄清石灰水变浑浊，根据上述实验现象，推知碳素钢与浓硫酸反应产生的气体有 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．三氧化硫极易溶于水，为酸性氧化物，与水发生反应生成H2SO4，即SO3+H2O=H2SO4，故A正确；
B．在标准状况下，SO3呈固态，1SO3的体积远远小于22.4 L，故B错误；
C．不管氧气是否过量，硫在氧气中燃烧的产物都是SO2，即S+O2SO2，故C错误；
D．SO2虽具有漂白性，但SO2不能漂白酸碱指示剂，SO3不具有漂白性，故二者都不能使石蕊溶液褪色，故D错误；
答案为A。
2．D
【详解】A．将硫铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，并不是大块硫铁矿不能燃烧，故A错误；
B．从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2等，故B错误；
C．SO2转化为SO3为可逆反应，正、逆反应同时进行，故SO2不可能全部转化为SO3，故C错误；
D．SO3转化为H2SO4，若直接用水吸收，会形成大量酸雾，导致SO3吸收不完全，工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂，则不会出现酸雾，吸收SO3更充分，故D正确；
故选D。
3．A
【详解】①浓硫酸吸水放热，温度计温度升高，能够证明浓硫酸的吸水性，故①选；②浓硫酸吸水，胆矾失去结晶水，变为白色的无水硫酸铜粉末，能够证明浓硫酸的吸水性，故②选；③浓硫酸吸水，饱和硝酸钾溶液中析出晶体硝酸钾，能证明浓硫酸吸水性，故③选；④浓硫酸吸水，试管中的水减少，证明浓硫酸具有吸水性，故④选；答案选A。
4．BD
【详解】A．常温下Fe遇浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，则无明显现象，故A错误；
B．浓硝酸不稳定，光照分解生成二氧化氮，则浓硝酸久置发黄，故B正确；
C．二氧化硫与硝酸钡发生氧化还原反应生成硫酸钡，而BaSO3溶于强酸，故C错误；
D．浓硫酸可使纸中H、O元素以水的形式脱出，体现浓硫酸具有脱水性，故D正确；
故选：BD。
5．(1)强氧化性、酸性
(2)酸性
(3)吸水性
(4)吸水性
(5)脱水性和强氧化性
【分析】硫酸是高沸点的难挥发性强酸；浓硫酸还有吸水性、脱水性和强氧化性。
【详解】（1）反应为浓硫酸和金属的反应生成二氧化硫，利用了浓硫酸的强氧化性；生成硫酸盐也反映了酸性；
（2）酸和金属的置换反应反映了酸的通性，虽是氧化还原反应，但它是H＋表现出来的，利用了硫酸的酸性；
（3）浓硫酸吸收湿润气体中的水利用了浓硫酸的吸水性；
（4）浓硫酸和结晶水合物中的结晶水是“现成”的，利用了浓硫酸的吸水性；
（5）浓硫酸将蔗糖中的氢、氧原子以个数比2∶1夺取后转化成炭，炭又被浓硫酸氧化为CO2，同时有SO2生成，体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。
6．(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)bcfgde
(3) 检验SO2 除去CO2、SO2混合气体中的SO2
(4)紫色KMnO4溶液不完全褪色，且澄清石灰水变浑浊
(5) 硬质玻璃管 无水硫酸铜
【分析】本实验为浓硫酸与木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水的过程，而后通入品红验证二氧化硫，通入酸性高锰酸钾除去二氧化硫，通入澄清石灰水验证二氧化碳，据此分析回答问题。
【详解】（1）由以上分析可知，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（2）由以上分析可知，先验证二氧化硫，除去二氧化硫，验证二氧化碳，故导管口的连接顺序为abcfgde；
（3）二氧化硫可以使品红溶液褪色，故B装置的作用为检验SO2；
（4）二氧化硫可以使澄清的石灰水变浑浊，对二氧化碳的检验造成干扰，二氧化硫可以被酸性高锰酸钾氧化，故D装置的作用为除去CO2、SO2混合气体中的SO2；
（5）装在硬质玻璃管中的无水硫酸铜，遇见水生成 ，现象为由白色变成蓝色。
7． ④ ② ① ③ 无水硫酸铜粉末 澄清石灰水 检验二氧化硫的存在 除去气体中的SO2 证明SO2气体已完全除尽
【分析】（1）验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物时，先验证水，再验证SO2，最后验证CO2，据此分析；
（2）该实验中用无水CuSO4检验H2O，品红溶液用于检验SO2，用澄清石灰水检验CO2；为防止SO2对CO2的检验造成干扰，在检验CO2前除尽SO2，据此分析；
【详解】（1）验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物时，先验证水，再验证SO2，最后验证CO2，
故答案为：④；②；①；③；
（2）该实验中用无水CuSO4检验H2O，品红溶液用于检验SO2，用澄清石灰水检验CO2；实验时可观察到装置①的A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，是因为为防止SO2对CO2的检验造成干扰，在检验CO2前除尽SO2，故A瓶溶液用于检验二氧化硫的存在，B瓶溶液的用于除去气体中的SO2，C瓶中品红溶液用于检验SO2是否除尽。
故答案为：无水硫酸铜粉末；澄清石灰水；检验二氧化硫的存在；除去气体中的SO2；证明SO2气体已完全除尽。
【点睛】验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物时，注意检验的顺序是解题的关键，先验证水，再验证SO2，最后验证CO2。
8．(1)脱水
(2) SO2 不能 SO2也可使澄清的石灰水变浑浊 C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)取少量盐溶于水，先加入稀盐酸，无现象，再向其中加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则含有硫酸根离子
【详解】（1）蔗糖遇到浓硫酸，脱水生成碳，体现浓硫酸的脱水性。
（2）①二氧化硫能够与有色物质化合生成无色的化合物，具有漂白性，所以品红溶液褪色，可说明含有SO2；
②SO2也可使澄清的石灰水变浑浊，离子方程式：SO2 +Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O，所以将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊不能证明气体含有二氧化碳；
③蔗糖遇到浓硫酸碳化，生成的碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，方程式：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O。
（3）检验盐中是否含有，正确的方法是取少量盐溶于水，先加入稀盐酸，无现象，再向其中加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则含有硫酸根离子。
9．B
【详解】A．标准状况下，SO3不是气体，不能用22.4L·mol-1，故A错误；
B．SO3极易溶于水，能与水反应生成H2SO4，故B正确；
C．SO3与水反应生成H2SO4，硫酸与BaCl2反应生成BaSO4↓，故C错误；
D．二氧化硫与氧气常温不反应，在有催化剂、高温的条件下发生可逆反应生成三氧化硫，SO2在空气中不能直接被氧化为SO3，故D错误；
故选B。
10．D
【详解】A．硫酸可用于生产化肥，如硫酸铵，生产农药，如制备硫酸铜来配制波尔多液，生产炸药，如制备TNT作催化剂，A项正确；
B．硫黄或黄铁矿和氧气焙烧产生二氧化硫、二氧化硫和氧气反应产生三氧化硫、三氧化硫溶于水得硫酸，因此以硫黄或黄铁矿作为原料可用于制取硫酸，B项正确；
C．工业制备硫酸时，SO2转化为SO3的反应在400-500℃、作催化剂的条件下进行，C项正确；
D．三氧化硫极易溶于水，溶于水易形成酸雾，因此工业生产中用98.3%的浓硫酸来吸收SO3，D项错误；
答案选D。
11．B
【详解】A．浓硫酸有脱水性，会使蔗糖炭化变黑，A项错误；
B．常温下，浓硫酸能使铝片钝化，故无明显现象，B项正确；
C．浓硫酸有吸水性，使胆矾由蓝变白，C项错误；
D．浓硫酸滴在纯碱上生成气体，D项错误。
答案选B。
【点睛】B项中，Al和浓硫酸发生钝化，发生了化学变化，但是没有明显现象。
12．D
【详解】装置A为浓硫酸和铜加热制备SO2，装备B中有长颈漏斗，与外界大气相连，为安全瓶，如果发生堵塞，可以看到长颈漏斗导管中的液面上升，C为集气瓶，SO2密度大于空气，所以长管进气，D验证SO2的漂白性，碱性棉球的作用是吸收SO2防止其污染环境。
A．装置B为安全瓶，可观察反应过程中装置是否堵塞，A项错误；
B．装置C为集气瓶，用来收集，B项错误；
C．碱性棉球的作用是吸收，防止其逸出，污染环境，C项错误。
D．装置C为集气瓶，用来收集SO2，D项正确。
答案选D。
13．A
【分析】硫酸中硫元素化合价降低，硫酸表现氧化性，有硫酸盐生成，硫酸表现酸性。①炽热的木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫； ②H2S气体与浓硫酸反应生成硫和二氧化硫；③Cu和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫；④FeO和浓硫酸反应生成硫酸铁和二氧化硫；⑤NH3与浓硫酸反应生成硫酸铵；⑥浓硫酸使木材炭化，浓硫酸表现脱水性；⑦CuSO4 5H2O与浓硫酸作用，浓硫酸表现吸水性；⑧铁、铝与浓硫酸发生钝化反应，浓硫酸表现强氧化性。
【详解】硫酸中硫元素化合价降低，硫酸表现氧化性，有硫酸盐生成，硫酸表现酸性。①炽热的木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，浓硫酸只表现氧化性；②H2S气体与浓硫酸反应生成硫和二氧化硫，浓硫酸只表现氧化性；③Cu和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；④FeO和浓硫酸反应生成硫酸铁和二氧化硫，浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；⑤NH3与浓硫酸反应生成硫酸铵，浓硫酸只表现酸性；⑥浓硫酸使木材炭化，浓硫酸表现脱水性；⑦CuSO4 5H2O与浓硫酸作用，浓硫酸表现吸水性；⑧铁、铝与浓硫酸发生钝化反应，浓硫酸表现强氧化性。③和④既表现氧化性，又表现酸性，故选A。
14．D
【详解】A．浓硫酸具有脱水性，会使得苹果干瘪，A正确；
B．浓硫酸具有吸水性，胆矾晶体失去结晶水，表面有“白斑”生成，B正确；
C．浓硫酸具有吸水性，饱和硝酸钾溶液中水减小，有硝酸钾晶体析出，C正确；
D．浓硫酸具有脱水性、强氧化性，使得试纸脱水变黑色，D错误；
故选D。
15．D
【详解】A．反应方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，该反应中浓硫酸中S一部分化合价降低，一部分生成盐体现了酸性和强氧化性，故 A 正确；
B．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的SO2，防止环境污染，故 B 正确；
C．反应生成硫酸铜，由于浓硫酸中水较少，则反应一段时间后，将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯稀释，溶液显蓝色，故 C 正确；
D．浓硫酸与铜在加热条件下反应，随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸时与铜不反应，则含0.04 mol 溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，硫酸有剩余，收集到的SO2体积小于448 mL的SO2(标准状况下)，故 D 错误；
故答案为D 。
16．(1) BaCl2溶液 增大气液接触面积，提高气体的吸收效率
(2) 2SO2+O22SO3 abc
(3)5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+
(4) CuO+H2Cu+H2O H2 随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，与铁发生反应放出H2
(5)SO2、CO2、H2
【分析】FeSO4受热分解的化学方程式：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，要检验反应产生的SO2、SO3离子气体，首先将混合气体通入BaCl2溶液，SO3与H2O反应产生H2SO4，BaCl2与H2SO4反应产生BaSO4白色沉淀，然后将气体通入品红溶液，看到品红溶液褪色，说明产生SO2气体，多余SO2气体被NaOH溶液吸收，以防止大气污染。SO2与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化还原反应产生SO3，装置b中含有浓硫酸，其作用是干燥气体、使气体混合均匀 、控制气流速度，调整气体比例。在装置A中碳素钢中杂质C与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应产生CO2、SO2、H2O；SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色；SO2具有还原性，可以被装置C中酸性KMnO4溶液氧化为硫酸，KMnO4被还原为无色Mn2+；再通入装置D的品红溶液时，看到品红溶液不褪色；装置E中澄清石灰水遇CO2反应产生CaCO3沉淀而使石灰水变浑浊；随着反应的进行，硫酸溶液浓度变稀，稀硫酸与Fe反应产生的H2，气体中含有的CO2、H2被装置F的碱石灰干燥，其中的CO2被吸收，干燥后的H2与CuO在加热时反应产生Cu、H2O，白色无水CuSO4遇水变为蓝色CuSO4·5H2O，装置I的碱石灰作用是吸收空气中的CO2、H2O，防止干扰H2O的检验。
【详解】（1）①将FeSO4受热产生的气体通入如图1装置中，以检验产生的气体中是否含有SO3和SO2。A装置作用是检验SO3气体，SO3与H2O反应产生H2SO4，BaCl2与H2SO4反应产生BaSO4白色沉淀，故盛装的试剂是BaCl2溶液；
②有同学提出图1虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成a装置，其中多孔玻璃球泡比导气管，气体与NaOH溶液的接触面积会增大，促使SO2与NaOH溶液的反应进行，故多孔玻璃球泡的作用是增大气液接触面积，提高气体的吸收效率；
（2）目前工业上主要采用接触法制备硫酸，关键反应是SO2与O2在催化剂V2O5存在条件下加热400-500℃发生氧化还原反应产生SO3，在催化氧化前，将SO2、O2的混合气体先通入盛有浓硫酸的洗气瓶，其作用是：a．干燥气体；b．使气体混合均匀；c．控制气流速度，调整气体比例，故合理选项是abc；
（3）装置A中碳素钢中的C与浓硫酸混合发生氧化还原反应产生CO2、SO2，当反应使硫酸溶液浓度变稀后，Fe与稀硫酸发生置换反应产生H2，故装置A中产生的气体中含有CO2、SO2、H2。反应产生SO2具有还原性，KMnO4溶液具有强氧化性，SO2、KMnO4溶液发生氧化还原反应产生H2SO4、K2SO4、MnSO4、H2O，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，结合物质的拆分原则，可得反应的离子方程式为：5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+；
（4）实验过程中观察到H中无水硫酸铜由白色粉末变成蓝色晶体，说明装置G产生了H2O，H2具有还原性，在加热时与CuO反应产生Cu、H2O，则G中发生反应的化学方程式为CuO+H2Cu+H2O；
H2还原CuO产生H2O，说明碳素钢与浓硫酸反应过程中有H2产生，这说明随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，与铁发生反应放出H2；
（5）装置B的品红溶液褪色，说明反应产生了SO2气体，气体通过酸性KMnO4溶液后，若装置D中品红溶液没有褪色，说明通过装置D的品红溶液的气体中无SO2，SO2被酸性KMnO4溶液氧化为硫酸；装置E中澄清石灰水变浑浊，则该气体只能是CO2，根据上述实验现象，可推知碳素钢与浓硫酸发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，综上所述可知：反应产生的气体有SO2、CO2、H2。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页