高三化学硫酸人教实验版知识精讲doc.docx
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高三化学硫酸人教实验版知识精讲doc
高三化学硫酸人教实验版
【本讲教育信息】
一.教学内容：
硫酸
1、硫酸工业
2、硫酸
二.复习重点和难点
1、掌握浓硫酸的性质（吸水性、脱水性和强氧化性）。
2、掌握稀硫酸的化学性质。
3、掌握硫酸根离子的检验方法。
4、掌握硫酸工业的化学反应原理，了解硫酸的用途及硫酸工业的生产设备与流程。
三.教学过程
（一）硫酸工业
硫酸是硫的重要化合物，硫酸是化学工业的基本原料。
硫酸有重要的用途，硫酸的产量是一个国家化学工业生产能力的标志之一。
1、基本生产原理
（1）以硫为原料制备二氧化硫
以硫为原料制备二氧化硫的化学方程式：
S+O2
SO2
以黄铁矿为原料制备二氧化硫的化学方程式：
分析：
以黄铁矿为原料制硫酸，生产中产生的废弃物太多，处理成本高；以硫为原料制硫酸比以黄铁矿为原料制硫酸生产流程短、设备简单、三废治理量小、劳动生产率高、易于设备大型化。
所以以黄铁矿为原料制硫酸的工艺逐步被淘汰。
（2）利用催化氧化将二氧化硫氧化为三氧化硫
2SO2＋O2
2SO３
分析：
该反应是可逆反应，二氧化硫和氧气不能全部转化为三氧化硫。
该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大，二氧化硫的转化率越小，工业上常用400~500℃高温的原因是在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内SO3的产率。
该反应的正反应是一个气态物质计量数增大的反应，压强越大，反应速率越大，二氧化硫的转化率越大，工业上选用常压的原因是常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义。
（3）三氧化硫转化为硫酸
SO3+H2O=H2SO4
分析：
三氧化硫与水反应，放出大量的热，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾，酸雾的形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全。
为避免形成酸雾影响吸收效率，实际生产中用98%浓硫酸吸收三氧化硫，不用水或稀硫酸。
2、生产过程
（1）依据反应原理，工业上制硫酸主要分为三个过程：
造气、催化氧化、吸收。
（2）为防止原料气中的杂质导致催化剂中毒、水蒸气腐蚀设备，原料气必须净化、干燥。
（3）二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应是可逆反应，因此从催化反应室出来的气体为三氧化硫、二氧化硫、氧气和氮气的混合气。
在催化反应室中设置热交换器，热交换器中冷热气体的流向是相反的，冷的气体（SO2、O2、N2）被预热，而热的气体（SO3、SO2、O2、N2）被冷却，这种方式能够节约能源，在工业生产中广泛采用。
（4）为增大三氧化硫的吸收效率要用到98%浓硫酸，98%浓硫酸的流向是从塔顶淋下，三氧化硫气体的流向是由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全。
（5）吸收塔出来的气体主要是氧气、氮气和少量的二氧化硫，直接排入大气会造成环境污染，必须净化处理。
3、三废处理
（1）废气的处理：
吸收塔出来的气体是氧气、氮气和少量的二氧化硫，直接排入大气会造成环境污染，必须净化处理，通常用氨水吸收：
SO2+2NH3+H2O＝（NH4）2SO3
（NH4）2SO3+H2SO4＝（NH4）2SO4+SO2↑+H2O，反应得到的（NH4）2SO4可作化肥，SO2继续用于制硫酸。
（2）废水的处理：
废水主要呈酸性，可用石灰乳中和：
（3）废渣的处理：
以黄铁矿为原料制硫酸所排出的废渣经处理后含铁量高的可用于炼铁，其它的可用于制水泥、砖头等。
4、能量的充分利用
硫酸的生产过程中要消耗大量能量，发生的化学反应又放出大量热量（能量），而且后者是前者的2倍，因此，能充分利用反应放出的热量，不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量的能量。
硫酸厂利用“废热”的措施有：
在造气设备旁设置“废热”锅炉，产生蒸汽来发电；在接触室中设置热交换器，利用SO2氧化成SO3时放出的热来预热反应物SO2和O2，使反应物达到适宜于反应的温度。
【归纳总结】接触法制硫酸中几个重要的“三”
（1）三阶段：
造气、催化氧化、吸收
（2）三原料：
硫磺（黄铁矿）、空气、98%浓硫酸
（3）三设备：
造气设备、催化氧化室、吸收塔
（4）三原理：
逆流生产原理、热交换原理、循环生产原理
（二）硫酸
1、稀硫酸的化学性质
（1）跟酸碱指示剂作用：
能使紫色石蕊试液变红色。
（2）跟较活泼的金属反应：
Fe+2H+＝Fe2+＋H2↑
（3）跟碱性氧化物反应：
CuO＋2H+＝Cu2+＋H2O
（4）跟碱反应：
H+＋OH－＝H2O
Ba2++SO42－+2H++2OH－=BaSO4↓+2H2O
Cu（OH）2＋2H+＝Cu2++2H2O
（5）跟盐反应：
Ba2+＋SO42－＝BaSO4↓
CO32－+2H+＝CO2↑+H2O
2、硫酸的物理性质
纯硫酸为无色粘稠状液体，比水重，能与水按任意比例互溶,沸点为338℃，高沸点、难挥发。
常见的浓硫酸质量分数为98.3%,密度为1.84g/mL,物质的量浓度为18.4mol/L。
浓硫酸质量分数越大其对应的密度也越大，浓硫酸溶于水时放出大量的热，稀释浓硫酸应把浓硫酸沿器壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌以防暴沸发生意外。
3、浓硫酸的特性
（1）强氧化性：
浓硫酸有强氧化性，包括还原性很弱的银在内的很多物质，都能在一定条件下被浓硫酸氧化。
硫酸之所以能有如此强的氧化性，一个原因是在高浓度下硫酸以分子的形式存在，另一个原因是硫酸中含有非金属性较强且又呈最高价态（+6）的硫元素。
浓硫酸在作氧化剂时，主要是+6价硫的原子得电子，被还原为含低价硫元素的物质，一般不会有+1价氢被还原，即一般不会生成氢气。
浓硫酸在作氧化剂时，硫元素被还原的程度是一个较复杂的问题，中学化学中常见的还原产物为SO2。
①与金属反应：
2H2SO4（浓）＋Cu
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
分析：
反应中的氧化剂是H2SO4（浓），还原剂是Cu，反应中浓硫酸起氧化剂和酸的作用。
随着反应进行，浓硫酸的浓度会逐渐减小，由于铜与稀硫酸不能反应，则足量的铜与一定量浓硫酸反应所产生二氧化硫的实际量会小于理论量。
铁、铝在冷的浓硫酸中会产生钝化，所以可以用铁制或铝制容器储存和运输浓硫酸。
②与非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2，在这类反应中浓硫酸只表现氧化性。
2H2SO4（浓）＋C
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
③与化合物反应
浓硫酸能氧化H2S、HBr、HI等还原性化合物，因此实验室制取这些气体时，不能选用浓硫酸作为反应物或者作为干燥剂。
H2SO4（浓）＋2HBr
Br2＋SO2↑＋2H2O
（2）吸水性
浓硫酸吸收物质中的水蒸气或结晶水。
可用作干燥剂，但一般不能干燥碱性和还原性气体。
（3）脱水性
浓硫酸将某些化合物中的氢、氧按2：
1原子个数比脱去。
浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂。
【归纳总结1】硫酸和有机反应
（1）制乙醚：
（2）制乙烯：
（3）制乙酸乙酯：
（4）制硝基苯：
（5）乙酸乙酯的水解：
（6）蔗糖的水解：
（7）淀粉的水解：
（8）纤维素的水解：
（9）制苯磺酸：
【归纳总结2】浓硫酸和稀硫酸的比较：
（1）成分不同：
浓硫酸以硫酸分子为主有少量的离子，稀硫酸中不存在硫酸分子，只存在H+和SO42－。
（2）密度不同：
浓度越大，密度越大（用以判断铅蓄电池是否在工作状态或是否充电完全）。
（3）性质不同：
浓硫酸具有强酸性、强氧化性（S+6）、吸水性、脱水性，稀硫酸只具有强酸性和弱氧化性（H+）。
如浓硫酸在加热时可与铜反应，但稀硫酸不能与铜反应。
4、硫酸根离子的检验
（1）原理：
Ba2++SO42－＝BaSO4↓
（2）步骤：
先加稀盐酸无沉淀产生（排除CO32—、SO32—、Ag+的干扰），再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
注意此处不用硝酸酸化也不能用盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液，以防止SO32—被氧化成SO42—而造成干扰。
待测液
澄清液
白色沉淀（说明待测液中含有SO42－离子）
【典型例题】
例1、等量镁铝混合粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是（）
A、2mol·L－1H2SO4溶液B、18mol·L－1H2SO4溶液
C、6mol·L－1KOH溶液D、3mol·L－1HNO3溶液
分析：
本题主要考查镁、铝性质的区别和氧化性酸（浓硫酸、硝酸）和非氧化性酸（稀硫酸）的区别，侧重考查审题能力。
因浓硫酸和硝酸和铁、铝反应都不放出氢气，排除了B、D；在稀硫酸和氢氧化钾都过量的情况下，因只有铝和氢氧化钾反应而镁不能，所以等量的镁、铝合金跟足量的稀硫酸和氢氧化钾反应时前者放出的氢气多，答案A。
例2、下表中，对陈述I、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（）
选项
陈述I
陈述Ⅱ
判断
A
工业生产硫酸用水吸收SO3
SO3可与水反应
I对；Ⅱ对；有
B
Cl2和SO2混合后可用于漂白纸浆
Cl2和SO2都有较好的漂白作用
I对；Ⅱ错；无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的光
I对；Ⅱ对；无
D
石墨常用作电解池的电极
石墨的化学性质稳定且导电性好
I对；Ⅱ对；有
分析：
本题考查了一些常见的化学基础知识，侧重考查的是基础知识的掌握情况和分析问题的能力。
工业生产中用浓硫酸吸收三氧化硫而不是用水，A错；当氯气和二氧化硫混合时由于氯气将二氧化硫氧化而失去漂白作用，B错；高压钠灯发出的黄色的光和钠的强还原性没有关系。
答案：
CD。
例3、浓硫酸和2mol/L的稀硫酸，在实验室中敞口放置。
它们的质量和放置天数的关系如下图，分析ab曲线变化的原因是（）
A、a升华、b冷凝B、a挥发、b吸水
C、a蒸发、b潮解D、a冷凝、b吸水
分析：
本题是对识图能力、实验观察能力等的综合性考查，侧重于考查的是分析判断能力。
本题首先对图象作认真分析，浓稀硫酸在空气中长时间放置时发生的变化分别是：
稀硫酸中的水将不断挥发，溶液的质量减轻；浓硫酸具有吸水性吸收空气中的水蒸气，质量增重，不难分析出B正确。
答案：
B。
例4、某工厂用接触法制硫酸的过程中，已知进入接触室中的气体体积组成是SO2占8％，N2占81％，O2占11％，反应后总体积变为原来的96.5％，则SO2转化为SO3的百分率是（体积均在相同状况下测定）
A、63.8%B、74.5%C、87.5%D、93.4%
分析：
设原有混合气体为100个体积，反应后剩余96.5个体积，且原有SO2为8个体积，设反应掉SO2x个体积，根据反应式：
2SO2＋O2
2SO3△V=－（3－2）
X－（100－96.5）
得关系式：
2：
1=X：
（100－96.5）
解得x＝7
则SO2转化为SO3的百分率为：
7/8=0.875
故选C
例5、已知硫酸溶液的质量分数越大，其溶液的密度越大，将3x%与x%的两种硫酸溶液等体积混合后，溶液的质量分数（）
A、大于2x%B、小于2x%C、等于2x%D、无法确定
分析：
设3x%的硫酸密度为
，x%的硫酸溶液密度为
，两者体积均为VL，则混合后溶液的质量分数为：
因为
，所以
，因此
即
，
故选A
例6、如图所示，小试管内壁盛有约3mL饱和CuSO4溶液，与锥形瓶连接的U型细管内盛有少量水（为便于观察，预先染成红色），沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3mL浓硫酸，静置片刻。
不可观察到的现象有（）
A、小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色
B、U型细管内左边液面下降，右边液面升高
C、有少量固体析出
D、以上现象都没有，无明显变化
分析：
本题考查浓硫酸的强吸水性和脱水性，及吸水时的热效应。
浓硫酸的密度大于CuSO4饱和溶液，沿试管内壁小心倒入时，可分层且浓硫酸在下层。
浓硫酸具有强吸水性和脱水性，使饱和CuSO4溶液中析出白色CuSO4固体粉末。
浓硫酸吸水时放出大量的热，使锥形瓶中气体压强增大，体积膨胀。
答案D
例7、向50mL18mol·L－1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（）
A、小于0.45molB、等于0.45mol
C、在0.45mol和0.9mo1之间D、大于0.45mol
分析：
浓硫酸与铜可以发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不能发生反应。
当浓硫酸与铜发生反应后，硫酸逐渐消耗，浓度逐渐下降，当浓硫酸变成稀硫酸时反应就停止。
因而在计算被还原的硫酸时不能把0.05L×18mol·L－1=0.9mol全部当作反应物，而只能是其中一部分。
又根据反应式可知，在参加反应的浓H2SO4中只有一半参与氧化还原反应（被还原）,另一半参与复分解反应。
所以该答案为小于0.45mol。
本题具有一定的代表性，类似本题提出的问题还有：
MnO2与浓盐酸在加热条件下产生氯气，而稀盐酸不与MnO2反应。
浓硝酸与铜反应，浓硝酸被还原成NO2，而稀硝酸与铜反应时被还原成NO，因而当一定量浓硝酸与足量铜充分反应时，其还原产物是NO2和NO的混合物。
因而一切因为不同浓度产生不同产物（或不发生反应）都会遇到上述问题。
由于长时间以来在一些练习题中忽视了上述情况，往往在一些学生中出现无视浓度变化，一律照浓溶液时反应或计算的错误做法。
答案A
例8、下列关于H2SO4性质的描述，不正确的是（）。
A、浓H2SO4有氧化性，稀H2SO4没有氧化性
B、浓H2SO4和Al在常温下不起反应
C、浓H2SO4具有脱水性，可使蔗糖炭化
D、浓H2SO4在实验中可用作干燥剂
分析：
稀硫酸中H+表现出弱氧化性，浓H2SO4常温下和Al发生钝化是由于发生了氧化还原反应而在Al的表面生成了致密的氧化膜，保护了内部的Al。
所以A、B描述都是错误的。
答案AB
例9、有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：
取少量溶液，滴入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。
对此实验，下述结论正确的是（）
A、Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B、加入Ba（NO3）2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C、加硝酸后的不溶沉淀物一定是BaSO4
D、此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
分析：
由于BaSO3和BaSO4均是不溶于水的白色沉淀，而再加入稀硝酸，前者被氧化成BaSO4，后者不溶，因此现象均相同。
因此此题涉及的实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化。
答案CD
例10、将浓硫酸慢慢注入浓盐酸中，产生的现象是（）
A、放出黄绿色气体B、冒白雾，混合物温度升高
C、液体四溅D、冒白烟，液体四溅
分析：
浓硫酸具强吸水性且吸水放热，浓盐酸具强挥发性，浓硫酸不能氧化盐酸。
因此，实验中会冒白雾且混合液温度升高，但由于是“慢慢注入”，所以不会造成液体四溅。
答案B
例11、接触法制硫酸每天的尾气中含少量的二氧化硫，为防止大气污染，在排放前要进行综合利用。
（1）某硫酸厂每天排放的11200m3（标况）尾气中含0.2%（体积分数）的二氧化硫，问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后。
假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏（CaSO4·2H2O）。
（2）如果将一定体积的尾气通入100mL3mol∙L－1的NaOH溶液中使其完全反应，经低温、低压蒸得固体19.0g，通过计算确定所得固体物质的成分及其物质的量。
分析：
（1）由S元素守恒，可得关系式：
SO2～CaSO4·2H2O
（2）原NaOH的物质的量为：
100×10－3L×3mol∙L－1=0.3mol
当0.3molNaOH完全转化为NaHSO3时，质量为：
0.3mol×104g∙mol－1=31.2g
当0.3molNaOH完全转化为Na2SO3时，质量为：
0.5×0.3mol×126g∙mol－1=18.9g
现生成固体为19.0克，故生成物为Na2SO3和NaHSO3的混合物；设混合物中Na2SO3和NaHSO3物质的量分别为x、y
则
解之得
所得固体为0.046molNa2SO3和0.127molNaHSO3的混合物。
【模拟试题】
1、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SO2气体
C、浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥NH3、H2等气体
D、浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
2、放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中该溶质的浓度会变大的是（）
A、浓硫酸B、氢氧化钠C、氯水D、氯化钠
3、为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入（）
A、水；无水CaCl2固体B、饱和NaHCO3溶液；浓H2SO4
C、浓H2SO4；饱和Na2CO3溶液D、饱和Na2CO3溶液；稀H2SO4
4、下列气体不能用浓硫酸干燥的是（）
A、CO2B、H2SC、SO2D、HCl
5、将某溶液逐滴加入Fe（OH）3溶胶内，开始时产生沉淀，继续滴加沉淀又溶解，该溶液是
A、2mol·L－1H2SO4溶液B、2mol·L－1NaOH溶液
C、2mol·L－1MgSO4溶液D、硅酸溶胶
6、下列反应中，调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是（）
A、硫化氢在氧气中燃烧B、铁在硫蒸气中燃烧
C、二氧化硫通入石灰水D、硫酸中加入铁粉
7、按下列实验方法制备气体，合理而又实用的是（）
A、Zn粒与稀硝酸反应制备H2B、向饱和NaCl溶液中滴加浓硫酸制备HCl
C、亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D、大理石与浓硫酸反应制备CO2
8、甲、乙、丙三种不同浓度的稀H2SO4分别跟等物质的量的Al、KHCO3和K2CO3刚好完全反应，所耗去甲、乙、丙三种酸的体积比为1:
2:
3，则甲、乙、丙三种酸的物质的量浓度之比应是（）
A、1:
1:
1B、3:
1:
2C、6:
2:
3D、18:
3:
4
9、在一定条件下，萘可以被硝硫混酸硝化生成二硝基萘，它是1，5－二硝基萘和1，8－二硝基萘的混合物。
后者可溶于质量分数大于98%的硫酸，而前者不能。
利用这一性质可以将这两种异构体分离。
将上述硝化产物加入适量的98%硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1，8－二硝基萘，应采取的最佳方法是（）
A、蒸发浓缩结晶B、向滤液中加水后过滤
C、用Na2CO3溶液处理滤液D、将滤液缓缓加入水中后过滤
10、SO42－和S2O82－结构中，硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。
下列说法正确的是（）
A、SO42－的电子式为
B、S2O82－中没有非极性键
C、S2O82－比SO42－稳定D、S2O82－有强氧化性
11、将一定量的锌与100mL18.5mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L（标准状况）。
将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的pH=1，则下列叙述中错误的是（）
A、气体A为SO2和H2的混合物B、气体A中SO2与H2的体积比为1:
1
C、反应中共消耗Zn97.5gD、反应中共转移电子3mol
12、利用废铜屑制取CuSO4溶液最好的方法是（）
A、铜屑和浓硫酸混合加热B、铜屑在空气中燃烧后再溶于稀H2SO4
C、铜屑与稀硫酸混合加热D、铜屑在空气中灼热后再溶于浓H2SO4
13、关于浓硫酸的说法正确的是（）
A、若洒在皮肤上应立即用纱布拭去浓硫酸，再用大量水冲洗
B、稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
C、欲除去C2H2气体中混有的H2S、水蒸气，可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D、浓硫酸不分解、不挥发，所以能敞口放置在空气中
14、对某酸性溶液（可能含有Br－，SO42－，H2SO3，NH4+）分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是（）
A、Br－B、SO42－C、H2SO3D、NH4+
15、根据下图回答问题：
⑴上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。
答：
⑵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：
⑶如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：
A中加入的试剂是，作用是。
B中加入的试剂是，作用是。
C中加入的试剂是，作用是除尽气体。
D中加入的试剂是，作用是。
⑷实验时，C中应观察到的现象是。
16、
（1）向NaHS04溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：
（2）在以上中性溶液中，继续滴加Ba（OH）2溶液，请写出此步反应的离子方程式：
17、SO2是大气污染物之一，为粗略地测定周围环境中SO2的含量，某学生课外活动小组设计了如下实验装置：
（1）检查该装置的气密性时，先在试管中装入适量的水（保证玻璃管的下端浸没在水中），然后（填写操作方法）时，将会看到（填写实验现象），则证明该装置的气密性良好。
（2）向试管中加入O、0005mol·L－的碘水1.OmL，用适量的蒸馏水稀释后再加入2～3滴淀粉溶液，配制成溶液A。
测定指定地点的空气中S02的含量时、推拉注射器的活塞反复抽气,A溶液由色变成色时反应恰好完全进行，此时停止抽气，该反应的化学方程式为
（3）我国环境空气质量标准中对每次空气质量测定SO2的最高浓度限值如下表：
浓度限值／mg·m－3
一级标准
二级标准
三级标准
O、15
O、50
O、70
该学生课外活动小组分成第一小组和第二小组，使用相同的实验装置和溶液A，在同一地点、同时测量空气中S02的含量。
当反应恰好完全进行，记录抽气次数如下（假设每次抽气500mL）。
请将下表填写完整（计算时保留2位有效数字）：
分组
第一小组
第二小组
抽气次数
120
140
SO2含量／mg·m－3
18、硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。
实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：
①将5％Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后。
滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是，加热的作用是。
（2）实验步骤②明显不合理，理由是。
（3）实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是；
（4）经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。
硫酸亚铁在不同温度下的
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