2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化2.2硫酸酸雨及其防治練習(xí)含解析魯科版必修第一冊(cè)

PAGE6-課時(shí)2硫酸酸雨及其防治考點(diǎn)1硫酸的一般性和特別性1.區(qū)分濃硫酸和稀硫酸,既簡(jiǎn)潔又牢靠的方法是()。A.常溫下與銅片反應(yīng)B.滴加石蕊試液C.用玻璃棒各蘸少許溶液涂在白紙上D.加入鋅片看是否有氣體生成答案:C解析:常溫下濃硫酸和稀硫酸都不能與Cu反應(yīng),且均呈酸性;鋅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生有毒的SO2;利用濃硫酸有脫水性而稀硫酸沒(méi)有脫水性來(lái)區(qū)分兩種溶液,較簡(jiǎn)潔。2.向濃鹽酸中加入濃硫酸會(huì)產(chǎn)生大量白霧,下列關(guān)于緣由的分析正確的是()。①濃硫酸具有脫水性②濃硫酸具有吸水性③濃硫酸具有強(qiáng)氧化性④鹽酸具有揮發(fā)性⑤鹽酸具有還原性⑥氣態(tài)物質(zhì)的溶解度隨溫度的上升而降低A.①③⑥B.②④⑥C.③⑤⑥D(zhuǎn).②③④⑤答案:B解析:向濃鹽酸中加入濃硫酸會(huì)有白霧產(chǎn)生,說(shuō)明加入的濃硫酸吸水放熱,導(dǎo)致溶液溫度上升,加快了HCl的揮發(fā),因此該試驗(yàn)現(xiàn)象表明濃硫酸具有吸水性,鹽酸具有揮發(fā)性,且氣態(tài)物質(zhì)的溶解度與溫度有關(guān),該試驗(yàn)現(xiàn)象與濃硫酸的脫水性、氧化性及鹽酸的還原性無(wú)關(guān)。3.(2024·安徽蚌埠二中期末考試)硫酸廠有一輛已存放過(guò)濃硫酸的槽罐車,某新工人違反規(guī)定,邊吸煙邊用水沖洗該車,結(jié)果發(fā)生了爆炸事故。下列對(duì)引起爆炸的緣由分析正確的是()。A.濃硫酸遇明火爆炸B.鐵與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸C.濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸D.稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣接觸空氣遇明火爆炸答案:D解析:濃硫酸加水稀釋后變成稀硫酸,稀硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,氫氣接觸空氣遇明火爆炸。4.(2024·河北石家莊二中期中考試)在試驗(yàn)探究課上,同學(xué)們主動(dòng)思索,設(shè)計(jì)出如下圖所示的四種試驗(yàn)裝置用以驗(yàn)證濃硫酸的吸水性,其中在理論上可行的是()。A.①②③④ B.①③④C.①②④ D.②③④答案:A解析:①中暴露在空氣中的濃硫酸因汲取空氣中的水而放熱,故可由溫度改變來(lái)驗(yàn)證;②放置一段時(shí)間后,膽礬晶體表面會(huì)因失去結(jié)晶水而變白;③放置一段時(shí)間后,飽和KNO3溶液會(huì)因失去部分水而析出晶體;④放置一段時(shí)間后,因燒瓶中的濃硫酸汲取了燒瓶中的水蒸氣而使燒瓶中的壓強(qiáng)變小,故試管中的水會(huì)在導(dǎo)管中形成一段水柱。考點(diǎn)2硫酸的強(qiáng)氧化性5.下列反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()。A.2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑B.Na2SO3+H2SO4(濃)Na2SO4+SO2↑+H2OC.C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2OD.2FeO+4H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O答案:D解析:A、B項(xiàng)中硫元素的化合價(jià)不變,濃硫酸只表現(xiàn)出酸性;C項(xiàng)中硫元素的化合價(jià)全部降低,濃硫酸只表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性;D項(xiàng)中有一部分硫元素的化合價(jià)降低,另一部分硫元素的化合價(jià)不變,所以濃硫酸在反應(yīng)中既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性。6.(2024·安徽蕪湖一中期末考試)下圖是Cu與濃硫酸反應(yīng)的試驗(yàn)裝置。已知:銅片足量,濃硫酸(濃度為18mol·L-1)為50mL。下列有關(guān)推斷正確的是()。A.裝置乙中盛裝的是濃硫酸,作用是干燥SO2B.裝置丙為平安瓶,防止裝置丁中的液體倒吸入裝置乙中C.品紅溶液可檢驗(yàn)生成的SO2,堿性棉球的作用是汲取空氣中的酸性氣體D.充分反應(yīng)后,被還原的H2SO4少于0.45mol答案:D解析:裝置乙為平安瓶,可視察反應(yīng)過(guò)程中裝置是否堵塞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;裝置丙為集氣瓶,收集SO2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;堿性棉球的作用是汲取SO2,防止其逸出,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意知,H2SO4為0.9mol,依據(jù)反應(yīng)方程式Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O及條件“銅片足量”可知,當(dāng)硫酸完全參與反應(yīng)時(shí),被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.45mol,但在反應(yīng)過(guò)程中,硫酸的濃度越來(lái)越小,而金屬銅與稀硫酸不反應(yīng),故被還原的H2SO4少于0.45mol,D項(xiàng)正確。7.碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀中有碳酸鋇B.從洗氣瓶出來(lái)的氣體中無(wú)二氧化碳C.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇D.洗氣瓶中無(wú)沉淀產(chǎn)生答案:D解析:碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生CO2、SO2氣體,二者與BaCl2溶液都不反應(yīng),故從洗氣瓶出來(lái)的氣體中含有CO2和SO2,而洗氣瓶?jī)?nèi)無(wú)沉淀生成,D項(xiàng)符合題意。8.試驗(yàn)證明銅在低溫下不能和O2發(fā)生反應(yīng),也不能和稀硫酸共熱發(fā)生反應(yīng),但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并不斷地通入空氣來(lái)制取CuSO4溶液的。銅屑在此狀態(tài)下發(fā)生的一系列反應(yīng)的化學(xué)方程式為、

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利用銅和濃硫酸在加熱條件下也能制備CuSO4溶液,其化學(xué)方程式為。

以上兩種方法是前者好還是后者好?,緣由是

。

答案:2Cu+O22CuOCuO+H2SO4CuSO4+H2OCu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O前者好制得相同質(zhì)量的產(chǎn)品,前者消耗的硫酸少,而且后者生成的SO2會(huì)造成大氣污染解析:銅屑與通入的空氣中的氧氣先反應(yīng)生成CuO,后CuO與稀硫酸反應(yīng)。9.(2024·貴州貴陽(yáng)一中期末考試)已知濃硫酸和木炭粉在加熱條件下可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

答案:2H2SO4(濃)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O解析:木炭粉與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成SO2、CO2和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O。(2)試用下圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn),驗(yàn)證上述反應(yīng)的各種產(chǎn)物(若該反應(yīng)有水生成,則假定混合氣體中的水均來(lái)自產(chǎn)物)。編號(hào)①②③④裝置這些裝置的連接依次(按產(chǎn)物氣流從左至右的方向)是(填裝置中導(dǎo)管口的字母,下同)接,接,接。

答案:gc(或d)d(或c)abf解析:檢驗(yàn)CO2和SO2時(shí)用到的溶液中均含有水,所以先檢驗(yàn)H2O的存在,CO2和SO2均可以使澄清石灰水變渾濁,所以先檢驗(yàn)SO2,再除去SO2,最終檢驗(yàn)CO2。(3)試驗(yàn)時(shí)可視察到裝置①中A瓶中溶液褪色,C瓶中溶液不褪色。A瓶中溶液的作用是;B瓶中溶液的作用是;C瓶中溶液的作用是。

答案:檢驗(yàn)SO2氣體汲取SO2氣體檢驗(yàn)SO2氣體是否除盡解析:A瓶中溶液是用來(lái)檢驗(yàn)SO2的,B、C瓶中溶液是為除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡的。(4)裝置②中所加固體藥品是無(wú)水硫酸銅,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是。

答案:H2O解析:無(wú)水硫酸銅為白色固體,遇水可變?yōu)槲逅蛩徙~(CuSO4·5H2O),五水硫酸銅為藍(lán)色固體,可檢驗(yàn)H2O的存在。(5)裝置③中所盛溶液是澄清石灰水,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是。

答案:CO2解析:將剩余氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,證明該氣體是CO2。10.(2024·上海中學(xué)期中考試)將肯定量的鋅粉加入濃硫酸中,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的SO2和H2的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L。(已知:Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2↑+2H2O)(1)所需鋅粉的質(zhì)量為多少?答案:13g(詳細(xì)解題過(guò)程見(jiàn)解析,下同)解析:由Zn與濃硫酸反應(yīng)生成SO2和Zn與稀硫酸反應(yīng)生成H2的化學(xué)方程式可知,1molZn參與反應(yīng)生成1mol氣體,故反應(yīng)所需Zn的物質(zhì)的量n(Zn)=4.48L22.4(2)若生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12L,則反應(yīng)過(guò)程所消耗的H2SO4的物質(zhì)的量共為多少?答案:0.35mol解析:由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,H2SO4~H2,2H2SO4(濃)~SO2,故消耗的H2SO4的物質(zhì)的量n(H2SO4)=1.12L22.考點(diǎn)3酸雨及其防治11.(2024·河北石家莊一中期中考試)下列環(huán)境問(wèn)題與所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)無(wú)關(guān)的是()。A.酸雨——SO2B.光化學(xué)煙霧——NO2C.水體富養(yǎng)分化——含磷洗滌劑D.臭氧層破壞——N2答案:D解析:臭氧層破壞與N2無(wú)關(guān)。12.(2024·湖南株洲四中期末考試)下列對(duì)酸雨和霧霾的理解正確的是()。A.酸雨是指pH<7的降水(包括雨、雪、霜等)B.酸雨放置后酸性會(huì)降低C.酸雨和霧霾的形成均與空氣中的SO2有關(guān)D.對(duì)化石燃料的不合理利用導(dǎo)致了酸雨、霧霾,該過(guò)程中涉及硫的轉(zhuǎn)化的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)答案:C解析:酸雨是指pH<5.6的降水,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酸雨中含有H2SO3,放置后會(huì)被漸漸氧化為H2SO4,酸性增加,B項(xiàng)錯(cuò)誤;霧霾的形成主要與大氣中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物有關(guān),C項(xiàng)正確;SO2溶于水生成H2SO3的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.(2024·山東棗莊三中期末考試)大氣中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后會(huì)形成酸雨。下列說(shuō)法正確的是()。A.二氧化碳是形成酸雨的主要物質(zhì)B.酸雨的主要成分為H2SO3和HNO3C.汽車尾氣中的NOx是指NO2D.將燃料脫硫可削減酸雨的產(chǎn)生答案:D解析:二氧化硫是形成酸雨的主要物質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;酸雨的主要成分為H2SO4和HNO3,B項(xiàng)錯(cuò)誤;汽車尾氣中的NOx是指NO、NO2,C項(xiàng)錯(cuò)誤。14.(2024·湖北黃石三中階段檢測(cè))酸雨是指溶有肯定量酸性物質(zhì)、pH小于5.6的雨水,主要是由含硫礦物燃料燃燒、含硫礦石的冶煉產(chǎn)生的二氧化硫以及氮氧化物等排放到大氣中,進(jìn)行一系列的改變形成的。(1)用化學(xué)方程式表示干脆排放含SO2的煙氣形成酸雨的過(guò)程:。

答案:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4解析:SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,H2SO3又被氧氣氧化為H2SO4,從而可得SO2形成硫酸型酸雨的過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)。(2)為消退二氧化硫的污染,通常須要對(duì)原料或煙氣進(jìn)行處理。某種脫硫技術(shù)的基本原理如下:FeS2Fe2++SO42-Fe該技術(shù)的第一步反應(yīng)的離子方程式為

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處理1kg含75%FeS2的黃鐵礦,共消耗O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積為L(zhǎng)。答案:2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO42解析:第一步反應(yīng)中反應(yīng)物有FeS2、O2和H2O,生成物有H+、Fe2+和SO42-,依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等、電荷守恒和原子守恒,可得2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO42-;1kg含75%FeS2的黃鐵礦能生成Fe2+的物質(zhì)的量是1000g×75%120g·mol-1=6.25mol,依據(jù)第一步反應(yīng)的離子方程式可知,第一步消耗O2的物質(zhì)的量為6.25mol×72=21.875mol,其次步發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,消耗O2的物質(zhì)的量為6.25mol×14=1.5625mol,共消耗O2((3)工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣(主要成分為NO2和NO)可用純堿溶液汲取,有關(guān)的化學(xué)方程式為2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2