2024-2025学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化第2节第3课时硫酸酸雨及其防治作业含解析鲁科版必修1

PAGE6-第3课时硫酸酸雨及其防治[基础练]1．向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾，下列叙述不属于产生该现象的缘由的是()A．浓硫酸具有脱水性B．浓硫酸具有吸水性C．盐酸具有挥发性D．气体的溶解度随温度上升而降低解析：盐酸易挥发，向盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸遇水放热，使HCl气体的溶解度降低，且浓硫酸具有吸水性，可使HCl挥发出来。答案：A2．下列各组气体在通常状况下既能用浓硫酸干燥又能用碱石灰干燥的是()A．SO2、O2、N2 B．HCl、Cl2、CO2C．CH4、H2、CO D．SO2、Cl2、O2解析：A项中的SO2不能用碱石灰干燥；B项中的气体都不能用碱石灰干燥；D项中的SO2、Cl2不能用碱石灰干燥。答案：C3．现有以下几种措施：①对燃煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。其中能削减酸雨产生的措施是()A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④解析：燃煤时鼓入足量的空气，不仅有利于碳的燃烧，也有将硫元素转化为SO2。答案：C4．在试验探究课上，同学们主动思索，设计出如图所示的四种试验装置用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是()A．①②③④ B．①③④C．①②④ D．②③④解析：①中暴露在空气中的浓硫酸因汲取空气中的水而放热，故可由温度改变来验证；②放置一段时间后，胆矾晶体表面会因失去结晶水而变白；③放置一段时间后，饱和硝酸钾溶液会因失去部分水而析出晶体；④放置一段时间后，因烧瓶中的浓硫酸汲取了烧瓶中的水蒸气而使烧瓶中的压强变小，故试管中的水会在导管中形成一段水柱。答案：A5．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0.45molC．在0.45mol和0.90mol之间D．大于0.90mol解析：Cu与浓H2SO4的反应中，Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，被还原的H2SO4是参与反应的H2SO4的一半，随着反应的进行，硫酸的浓度变小，变成稀硫酸时，反应不能进行，因此50mL18mol·L－1H2SO4溶液中的H2SO4不能全部反应，被还原的H2SO4小于它的一半。答案：A6．浓硫酸具有以下五种性质：A．强酸性B．强氧化性C．高沸点、难挥发性D．脱水性E．吸水性以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案前的字母分别填入括号中。(1)用NaCl固体和浓H2SO4在加热条件下制氯化氢气体。()(2)用磷矿粉[主要成分为Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸。()(3)热的浓硫酸与铜片反应。()(4)热的浓硫酸与木炭反应。()(5)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体。()(6)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸。()(7)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末。()(8)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体。()(9)浓硫酸使潮湿的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。()解析：要依据改变的实质联系浓硫酸的性质，如发生氧化还原反应一般体现浓H2SO4的强氧化性等。答案：(1)C(2)A(3)AB(4)B(5)E(6)B(7)E(8)B(9)AD7．形成酸雨的原理之一可简示如下：回答下列问题：(1)酸雨的pH________5.6(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)A物质的化学式为________，C物质的化学式为________，D物质的化学式为________。(3)上述四个反应中不属于氧化还原反应的是______(填序号)。解析：硫在此过程中的转化关系有两条线：一条是二氧化硫被氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水形成硫酸；另一条是二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸被氧化生成硫酸。答案：(1)小于(2)SO2H2SO4H2SO3(3)③④8．某试验小组采集酸雨样品，随着时间的推移，多次测定该样品pH，得到了表中数据：(已知pH越小，溶液的酸性越强)时间(h)081624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0(1)酸雨样品放置时pH改变的主要缘由是(用化学方程式表示)：__________________________________________________________________。(2)假如将刚取样的上述酸雨和自来水混合，pH将______(“增大”“减小”或“不变”)，缘由是(用化学方程式表示)____________________________________________________________________。解析：(1)酸雨放置时pH变小，其缘由是雨水中的H2SO3被空气中的O2氧化所致。(2)雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与自来水中的Cl2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸，使酸性增加。答案：(1)SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4(2)减小H2SO3＋Cl2＋H2O=2HCl＋H2SO4[实力练]1．如图是酸雨形成图，下列说法不正确的是()酸雨的形成A．在酸雨形成过程中没有发生氧化还原反应B．二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要因素C．煤和石油的燃烧、汽车尾气等是酸雨污染物的主要来源D．酸雨的危害有破坏农作物，使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等解析：二氧化硫具有还原性，可以被氧化为三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，在酸雨形成过程中肯定发生氧化还原反应，A错误；二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要因素，分别形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，B正确；煤和石油的燃烧会排放出SO2和NO2等污染物，汽车尾气中有氮氧化物产生，均是酸雨污染物的主要来源，C正确；pH<5.6的雨水称为酸雨，酸雨对农作物、桥梁、建筑物等有破坏作用，D正确。答案：A2．有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)，你认为合理的是()A．试液eq\o(→,\s\up12(BaCl2溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up12(足量盐酸))沉淀不溶解B．试液eq\o(→,\s\up12(足量盐酸))无沉淀eq\o(→,\s\up12(BaCl2溶液))白色沉淀C．试液eq\o(→,\s\up12(足量稀硝酸))无沉淀eq\o(→,\s\up12(BaNO32溶液))白色沉淀D．试液eq\o(→,\s\up12(BaNO32溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up12(稀HNO3))沉淀不溶解解析：A中白色沉淀可能为AgCl；B中加盐酸无沉淀，确认无Ag＋，同时也解除了COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)等的干扰，加入BaCl2溶液后白色沉淀只能为BaSO4；C中加稀HNO3后，若有SOeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)则可被氧化为SOeq\o\al(2－,4)；D中若白色沉淀为BaSO3，加入稀HNO3，沉淀被氧化为BaSO4，也不溶解。答案：B3．用20mL18.4mol/L的浓硫酸与铜共热一段时间后，冷却，过滤除去多余的铜，将滤液加水稀释到100mL，所得溶液中SOeq\o\al(2－,4)的浓度为3.18mol/L，则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为()A．0.50mol/L B．0.75mol/LC．1.00mol/L D．3.18mol/L解析：随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应，所得溶液为CuSO4与稀硫酸的混合溶液。反应前n(H2SO4)＝18.4mol/L×0.020L＝0.368mol，反应后n(SOeq\o\al(2－,4))＝3.18mol/L×0.100L＝0.318mol；因此依据S元素的原子守恒可知n(SO2)＝0.368mol－0.318mol＝0.050mol。由反应Cu＋2H2SO4(浓)△,CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，n(CuSO4)＝n(SO2)＝0.050mol，则c(CuSO4)＝eq\f(0.050mol,0.100L)＝0.50mol/L，A项正确。答案：A4．某化学爱好小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关试验。请回答下列问题：(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________。(2)装置D中试管口放置的棉花应浸一种液体，这种液体是________，其作用是________________________。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭活塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中的现象是________。B中应盛放的液体是________(填字母)。a．水b．酸性KMnO4溶液c．饱和氯水d．饱和NaHSO3溶液(4)试验中，取肯定质量的铜片和肯定体积18mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发觉烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生依据所学的化学学问，认为还有肯定量的硫酸剩余。①有肯定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为缘由是__________________。②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。a．铁粉b．银c．Na2CO3溶液解析：(1)依据Cu与浓H2SO4发生氧化还原反应的条件和规律，得Cu＋2H2SO4(浓)△,CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(2)SO2是酸性氧化物，也是空气污染物。(3)SO2气体的进入使B中气压增大。B中的液体应不汲取SO2气体。(4)①浓H2SO4有强氧化性，加热时与Cu发生化学反应；稀H2SO4无强氧化性，加热时不与Cu发生化学反应。②稀H2SO4有酸性，无强氧化性。答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)△,CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)NaOH溶液汲取多余的SO2，防止污染空气(3)试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升d(4)①反应过程中浓硫酸被消耗，渐渐变稀，而Cu不与稀硫酸反应②ac5．已知浓硫酸和木炭粉在加热条件下可发生化学反应。(1)反应的化学方程式为__________________________________。(2)试用如图所示装置设计一个试验，验证上述反应所产生的各种产物(若该反应有水生成，则假定混合气体中的水均来自产物)。编号①②③④装置这些装置的连接依次(按产物气流从左至右的方向)是：________(填装置中导管口的编号，下同)接________，________接________，________接________。(3)试验时可视察到装置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________________。(4)装置②中所加固体药品是无水硫酸铜，可验证的产物是________。(5)装置③中所盛溶液是澄清石灰水，可验证的产物是________。解析：(1)木炭粉与浓硫酸在加热条件下发生反应生成SO2、CO2和H2O，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋Ceq\o(=,\s\up12(△))2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。(2)检验CO2和SO2时用到的溶液中均含有水，所以先检验H2O的存在，CO2和SO2均可以使澄清石灰水变浑浊，所以先检验SO2，再除去SO2，最终检验CO2。