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

PAGE8-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．②④C．③④ D．①④解析：选D煤燃烧时加入适量石灰石，将发生反应CaCO3eq\o(=,\s\up7(△))CaO＋CO2↑，CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))CaSO3，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()①H2②SO2③H2S④Cl2⑤NH3⑥HCl⑦CO2⑧HBr⑨COA．①②④⑥⑧⑨ B．①②④⑥⑦⑨C．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③Cu④FeO⑤NH3⑥使木材炭化⑦CuSO4·5H2O⑧对铁、铝的钝化A．③④ B．①②⑤⑧C．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10mL溶液，质量大的是浓H2SO4，质量小的是稀H2SO4B．观察液体流动性，流动性好的是稀H2SO4，油状粘稠的是浓H2SO4C．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H2SO4D．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18mol·L－1硫酸解析：选CA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，18mol·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SO2D．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AA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)SSO2H2SO4(2)①2H2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3③Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O11．形成酸雨的原理之一可简示如下：含硫燃料eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(反应①))Aeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(反应②))Beq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(反应③))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/h01234雨水的pH4.734.624.564.554.55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)eq\o(S,\s\up6(＋4))eq\o(→,\s\up7(还原剂))eq\o(S,\s\up6(0))。(4)时间越长，pH越小，酸性越强，是因为H2SO3被氧化为H2SO4。答案：(1)SO2SO3(2)③(3)还原剂(4)2H2SO3＋O2=2H2SO412．(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，1.5t黄铁矿(含FeS280%)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＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2、2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(△))2SO3、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＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2。(3)根据FeS2～2H2SO4,1.5t黄铁矿(含FeS280%)理论上可生产98%的浓硫酸2t。(4)氨水可用于吸收SO2，Fe2O3与CO反应的化学方程式为Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。答案：(1)①②(2)漂白性4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2(3)2(4)cFe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2B级—选考等级考试增分练1．锌与100mL18.5mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的氢离子的浓度为0.1mol·L－1，下列叙述不正确的是()A．反应中共消耗1.8molH2SO4B．气体甲只有SO2C．反应中共消耗97.5gZnD．反应中共转移3mol电子解析：选B生成气体的物质的量＝eq\f(33.6L,22.4L·mol－1)＝1.5mol，剩余硫酸的物质的量＝eq\f(1,2)n(H＋)＝eq\f(1,2)×0.1mol·L－1×1L＝0.05mol，消耗硫酸的物质的量为1.85mol－0.05mol＝1.8mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成xmolSO2，ymolH2，则Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2Ox2xxZn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑yyyx＋y＝1.5,2x＋y＝1.8，解得x＝0.3，y＝1.2，所以反应生成0.3molSO2和1.2molH2，消耗Zn的质量为1.5mol×65g·mol－1＝97.5g，转移电子(0.3×2＋1.2×2)mol＝3mol。2．(2019·济南高一期末)将3.2gCu投入100mL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0.5mol·L－1D．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，3.2g铜的物质的量为eq\f(3.2g,64g·mol－1)＝0.05mol，从方程式看出，消耗0.05mol硫酸，硫酸的浓度为eq\f(0.05mol,0.1L)＝0.5mol·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6.4g铜片和12mL18mol·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mg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VL(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12mL)：________________________________________________________________________。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)eq\o(=,\s\up7(△))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mg铜反应时，被还原的H2SO4的物质的量与铜相等，均为eq\f(m,64)mol，此时电子转移数目为2×eq\f(m,64)mol＝eq\f(m,32)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SOeq\o\al(2－,4)。方案三中反应为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，生成的H2为VL，因此H2SO4的物质的量为eq\f(V,22.4)mol，其物质的量浓度为eq\f(V,22.4×0.012)mol·L－1。答案：(1)(2)①Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2Oeq\f(m,64)还原eq\f(m,32)②D③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