2019_2020学年新教材高中化学课时跟踪检测十六3.2第二课时硫酸酸雨及其防治含解析鲁科版必修第一册.doc

课时跟踪检测（十六） 硫酸 酸雨及其防治
A级—学业水平考试达标练
1．下列有关环境问题的说法正确的是(　　)
①煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
②臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
③pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
④汽车尾气中含有氮氧化物、碳氧化物、含铅化合物等，严重污染大气
A．①③　　　　　　　　 B．②④
C．③④ D．①④
解析：选D　煤燃烧时加入适量石灰石，将发生反应CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SO2CaSO3，减少了废气中SO2的量，①正确；因为O3具有强氧化性，空气中含量超过一定数值时会对人体造成损害，②错误；pH小于5.6的降水为酸雨，③错误；汽车尾气中除含NOx、COx外，含铅的抗爆剂在燃烧时会产生含铅化合物，都会严重污染大气，④正确。
2．下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是(　　)
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(难挥发性)
B．在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)
C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D．浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)
解析：选B　敞口放置的浓硫酸质量变大是因为浓硫酸吸水所致，A错误；铜与浓硫酸反应，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性，B正确；蔗糖被浓硫酸碳化表现出浓硫酸的脱水性，C错误；浓硫酸用作干燥剂，表现出浓硫酸的吸水性，D错误。
3．下列可用浓H2SO4干燥的气体有(　　)
①H2　②SO2　③H2S　④Cl2　⑤NH3　⑥HCl
⑦CO2　⑧HBr　⑨CO
A．①②④⑥⑧⑨ B．①②④⑥⑦⑨
C．①②④⑥⑦⑧ D．全部
解析：选B　浓H2SO4不能干燥碱性气体(如NH3)，也不能干燥还原性气体(如H2S、HBr等)。
4．硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反操作规程，边吸烟边用水冲洗铁槽车，结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是(　　)
A．浓硫酸遇明火爆炸
B．浓硫酸遇水放热爆炸
C．铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D．稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸
解析：选D　存放过浓硫酸的铁槽车，用水冲洗，稀释后的硫酸与铁反应产生氢气，氢气与空气混合，达到爆炸极限，遇到吸烟时的明火发生爆炸，D项正确。
5．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
解析：选A　与木炭、H2S反应及遇Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性；⑥是浓硫酸的脱水性；⑦是浓硫酸的吸水性。③和④符合题意。
6．下列方法用来鉴别浓H2SO4和稀H2SO4不正确的是(　　)
A．分别取10 mL溶液，质量大的是浓H2SO4，质量小的是稀H2SO4
B．观察液体流动性，流动性好的是稀H2SO4，油状粘稠的是浓H2SO4
C．把CuSO4·5H2O晶体投入溶液，逐渐变为白色粉末的是浓H2SO4，晶体溶解的是稀H2SO4
D．将Al片分别投入溶液，反应快速放出气体的是浓H2SO4，放出气体慢的是稀H2SO4
解析：选D　浓硫酸的密度大，稀硫酸密度小，A项正确；浓硫酸为无色粘稠的液体而稀硫酸流动性好，B项正确；浓硫酸具有吸水性，C项正确；铝和浓硫酸在常温下钝化，不易放出气体，D项错误。
7．一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是(　　)
A．过量的氢气与氧气
B．过量的浓盐酸与二氧化锰
C．过量的铜与浓硫酸
D．过量的锌与18 mol ·L－1硫酸
解析：选C　A项，在氢气过量的情况下，氧气完全反应；B项，可以加入过量的浓盐酸，使二氧化锰反应完全；C项，浓硫酸随着反应进行变为稀硫酸，稀硫酸不再与铜反应；D项，18 mol·L－1的浓硫酸与锌开始反应产生SO2，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应产生H2。
8．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)

A．上下移动①中的铜丝可控制SO2生成的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认有CuSO4生成，向①中加水，观察颜色变化
解析：选D　题中当向上移动①中铜丝时，铜丝与浓硫酸脱离接触，反应停止，当向下移动时，铜丝与浓硫酸接触，生成SO2，因此可控制SO2的量，故A正确；SO2可以使品红溶液褪色，加热后又可恢复原色，因此可用品红溶液检验SO2，故B正确；SO2能污染大气造成酸雨，因此不能直接排放，可用NaOH溶液吸收，故C正确；反应后，①中含有大量硫酸，若直接向①中加水，容易使水沸腾而溅出，造成危险，可以先将上层清液倒出，然后再向试管中残留的固体上加入水，若溶液变蓝，则可以确认有CuSO4 生成，故D错误。
9．实验室有一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“Na2SO”字样。已知固体M只可能是Na2SO3或Na2SO4。若取少量固体M配成溶液，下列试剂不能用于鉴定M的是(　　)
A．Ba(OH)2溶液 B．稀盐酸
C．稀硫酸 D．酸性KMnO4溶液
解析：选A　A项，Ba(OH)2与Na2SO3或Na2SO4反应都能生成白色沉淀，不能鉴定；B项、C项，稀盐酸、稀硫酸都能与Na2SO3反应生成有刺激性气味的SO2气体，而与Na2SO4不反应，可以鉴定；D项，Na2SO3具有还原性，能够使酸性KMnO4溶液褪色，而Na2SO4与酸性KMnO4溶液不反应，可以鉴定。
10.在通常情况下，A是固体单质。根据如图所示的转化关系，回答有关问题。

(1)写出下列物质的化学式：
A________；C________；
E________。
(2)写出指定反应的化学方程式：
①B→C________________________________________________________________；
②C→D_________________________________________________________________；
③E→C________________________________________________________________。
解析：B→C→D为连续氧化的反应特征，且D＋H2O反应的产物能与Cu发生反应，因此推断E为HNO3或浓硫酸，又因为A单质为固体，所以该图为硫的转化关系，A为S，则可得出答案。
答案：(1)S　SO2　H2SO4
(2)①2H2S＋3O22SO2＋2H2O
②2SO2＋O22SO3
③Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
11．形成酸雨的原理之一可简示如下：
含硫燃料AB硫酸
回答下列问题：
(1)A物质的化学式：________；B物质的化学式：________。
(2)三个反应中不属于氧化还原反应的是________(填标号)。
(3)SO2中硫元素显＋4价，它可能降低到0价，利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2，达到减少污染的目的。
(4)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如表：
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
雨水样品的pH变化的原因(用化学方程式表示)是
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意可知A、B是硫的氧化物。由B＋H2O―→H2SO4可知B是SO3，则A是SO2。(2)反应过程中只有③不是氧化还原反应。(3) 。(4)时间越长，pH越小，酸性越强，是因为H2SO3被氧化为H2SO4。
答案：(1)SO2　SO3　(2)③　(3)还原剂
(4)2H2SO3＋O2===2H2SO4
12．(2018·山东合格考)工业上利用黄铁矿(主要成分为FeS2)生产硫酸的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
(1)反应①②③中，属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(2)A能使品红溶液褪色，说明A具有的性质是______。C为红棕色固体，反应①在高温下进行，该反应的化学方程式为________________________________________________。
(3)按照上述流程，1.5 t黄铁矿(含FeS2 80%)理论上可生产98%的浓硫酸________t。
(4)生产过程中产生的含A废气不能直接排放到大气中，下列试剂可用于吸收A的是________。
a．氯化钙溶液　 b．稀硝酸　　c．氨水
废渣C可用作高炉炼铁的原料，其与CO反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
解析：反应①②③的化学方程式分别为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。(1)反应①②③中，属于氧化还原反应的是①②。(2)SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。反应①的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。(3)根据FeS2～2H2SO4,1.5 t黄铁矿(含FeS2 80%)理论上可生产98%的浓硫酸2 t。(4)氨水可用于吸收SO2，Fe2O3与CO反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
答案：(1)①②
(2)漂白性　4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
(3)2　(4)c　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
B级—选考等级考试增分练
1．锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的氢离子的浓度为0.1 mol·L－1，下列叙述不正确的是(　　)
A．反应中共消耗1.8 mol H2SO4
B．气体甲只有SO2
C．反应中共消耗97.5 g Zn
D．反应中共转移3 mol电子
解析：选B　生成气体的物质的量＝＝1.5 mol，剩余硫酸的物质的量＝n(H＋)＝×0.1 mol·L－1×1 L＝0.05 mol，消耗硫酸的物质的量为1.85 mol－0.05 mol＝1.8 mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成x mol SO2，y mol H2，则
Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
x 2x x
Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
y y y
x＋y＝1.5,2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2，所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2，消耗Zn的质量为1.5 mol×65 g·mol－1＝97.5 g，转移电子(0.3×2＋1.2×2)mol＝3 mol。
2．(2019·济南高一期末)将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热，没有明显变化，若边加热边缓缓加入一定量H2O2，金属Cu逐渐溶解，则下列说法正确的是(　　)
A．反应过程中有刺激性气味的气体生成
B．H2O2对Cu 和稀硫酸的反应起催化作用
C．若Cu和硫酸恰好完全反应，则稀硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1
D．反应中硫酸既表现出酸性又表现出氧化性
解析：选C　双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化，化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。A项，从方程式可看出无气体生成，错误；B项，分析化合价，H2O2中氧的化合价从－1→－2，化合价降低，故H2O2做氧化剂，错误；C项，3.2 g铜的物质的量为＝0.05 mol，从方程式看出，消耗0.05 mol 硫酸，硫酸的浓度为＝0.5 mol·L－1，正确；D项，从方程式看出，反应中硫酸的化合价没有变化，故只起酸性的作用，没有表现氧化性，错误。
3．某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用如图所示的装置进行实验：

请回答下列问题：
(1)B是用来收集实验中产生气体的装置，但未将导管画全，请将装置图补充完整。
(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余。
①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：_________________________________
________________________，实验中若有m g铜参加了反应，则有________mol硫酸被________(填“氧化”或“还原”)，电子转移数目为________mol。
②下列试剂中，能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是________(填标号)。
A．硫酸钠溶液　　　　　 B．氯化钡溶液
C．银粉 D．碳酸钠溶液
③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解？你认为的原因是________________________________________________________________________。
(3)为了测定剩余硫酸的物质的量浓度，该兴趣小组设计了三个实验方案：
方案一：将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管，反应停止后再次称量，两次质量差即是吸收的二氧化硫。
方案二：将装置A产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液，再加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量。
方案三：当铜和浓硫酸的反应结束后，在装置A中加入足量的锌粉，用排水法测得产生氢气的体积为V L(已换算为标准状况)。
实际上，方案一、二均不可取，请你说出原因？
方案一：__________________________________________________________________。
方案二：___________________________________________________________________。
方案三：写出剩余硫酸的物质的量浓度的计算式(假设反应后溶液的体积仍为12 mL)：________________________________________________________________________。
解析：(1)SO2密度比空气大，因此需要用向上排空气法收集，将进气管插至瓶底位置。(2)浓硫酸在加热时可以与铜反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，硫酸浓度降低到一定程度就会停止反应，因此硫酸与铜均会有剩余。由反应方程式可知，当m g铜反应时，被还原的H2SO4的物质的量与铜相等，均为 mol，此时电子转移数目为2× mol＝ mol。向反应后的溶液中加入碳酸钠溶液，若有气体生成证明含有H2SO4。(3)方案一中水蒸气也会被碱石灰吸收，以及装置内残余SO2无法被吸收。方案二中高锰酸钾溶液中也有SO。方案三中反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，生成的H2为V L，因此H2SO4的物质的量为 mol，其物质的量浓度为 mol·L－1。
答案：(1)

(2)①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　　还原　
②D　③稀硫酸不与铜反应
(3)产生的气体中含有水蒸气，干燥管中的质量差不仅仅是SO2的质量(或烧瓶中的二氧化硫不能完全排出)
沉淀质量的一部分是高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸与氯化钡反应而产生的沉淀　 mol·L－1
4．为了探究某固体化合物X(仅含3种元素，相对分子质量小于200)的组成和性质，设计并完成如图实验，其中X、A、B、C、D均为常见化合物。

请回答：
(1)黄色溶液中的金属阳离子是________。
(2)固体A→白色沉淀B的离子方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)X的化学式是__________。
解析：根据在黄色溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色可知，黄色溶液为FeCl3溶液，则D为Fe2O3；由气体C能使品红溶液褪色可知，C为SO2，固体A与BaCl2溶液反应生成白色沉淀B，说明A为SO3、B为BaSO4。(1)黄色溶液为FeCl3溶液，溶液中的金属阳离子是Fe3＋。(2)固体A→白色沉淀B的反应为SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，反应的离子方程式是SO3＋Ba2＋＋H2O===BaSO4↓＋2H＋。(3)由质量守恒定律可知m(A)＝30.4 g－(16.0 g＋0.1 mol×64 g·mol－1)＝8.0 g，则n(Fe2O3)＝0.1 mol，n(SO2)＝0.1 mol，n(SO3)＝0.1 mol，由铁原子、氧原子和硫原子个数守恒可知X中n(Fe)∶n(S)∶n(O)＝0.2∶0.2∶(0.3＋0.2＋0.3)＝1∶1∶4，X为FeSO4。
答案：(1)Fe3＋
(2)SO3＋Ba2＋＋H2O===BaSO4↓＋2H＋
(3)FeSO4

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