1、新20版练B1化学鲁科版 3.2.2硫酸酸雨及其防治第3章物质的性质与转化第2节硫的转化课时2硫酸酸雨及其防治考点1硫酸的一般性和特殊性1.区分浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是()。A.常温下与铜片反应B.滴加石蕊试液C.用玻璃棒各蘸少许溶液涂在白纸上D.加入锌片看是否有气体生成答案: C解析: 常温下浓硫酸和稀硫酸都不能与Cu反应,且均呈酸性;锌与浓硫酸反应产生有毒的SO2;利用浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区分两种溶液,较简单。2.向浓盐酸中加入浓硫酸会产生大量白雾,下列关于原因的分析正确的是()。浓硫酸具有脱水性浓硫酸具有吸水性浓硫酸具有强氧化性盐酸具有挥发性盐酸具有还原性气态物
2、质的溶解度随温度的升高而降低A.B.C.D.答案: B解析: 向浓盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生,说明加入的浓硫酸吸水放热,导致溶液温度升高,加快了HCl的挥发,因此该实验现象表明浓硫酸具有吸水性,盐酸具有挥发性,且气态物质的溶解度与温度有关,该实验现象与浓硫酸的脱水性、氧化性及盐酸的还原性无关。3.(2019安徽蚌埠二中期末考试)硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的槽罐车,某新工人违反规定,边吸烟边用水冲洗该车,结果发生了爆炸事故。下列对引起爆炸的原因分析正确的是()。A.浓硫酸遇明火爆炸B.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸C.浓硫酸遇水发热爆炸D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆
3、炸答案: D解析: 浓硫酸加水稀释后变成稀硫酸,稀硫酸与铁反应产生氢气,氢气接触空气遇明火爆炸。4.(2019河北石家庄二中期中考试)在实验探究课上,同学们积极思考,设计出如下图所示的四种实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.B.C.D.答案: A解析: 中暴露在空气中的浓硫酸因吸收空气中的水而放热,故可由温度变化来验证;放置一段时间后,胆矾晶体表面会因失去结晶水而变白;放置一段时间后,饱和KNO3溶液会因失去部分水而析出晶体;放置一段时间后,因烧瓶中的浓硫酸吸收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。考点2硫酸的强氧化性5.下列反应中
4、,浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是()。A.2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HClB.Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2+H2OC.C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2OD.2FeO+4H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+SO2+4H2O答案: D解析: A、B项中硫元素的化合价不变,浓硫酸只表现出酸性;C项中硫元素的化合价全部降低,浓硫酸只表现出强氧化性;D项中有一部分硫元素的化合价降低,另一部分硫元素的化合价不变,所以浓硫酸在反应中既表现出强氧化性又表现出酸性。6.(2019安徽芜湖一中期末考试)下图是Cu与浓硫酸反应的实验装置。已知:铜片足量,
5、浓硫酸(浓度为18 molL-1)为50 mL。下列有关判断正确的是()。A.装置乙中盛装的是浓硫酸,作用是干燥SO2B.装置丙为安全瓶,防止装置丁中的液体倒吸入装置乙中C.品红溶液可检验生成的SO2,碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体D.充分反应后,被还原的H2SO4少于0.45 mol答案: D解析: 装置乙为安全瓶,可观察反应过程中装置是否堵塞,A项错误;装置丙为集气瓶,收集SO2,B项错误;碱性棉球的作用是吸收SO2,防止其逸出,C项错误;由题意知,H2SO4为0.9 mol,根据反应方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O及条件“铜片足量”可知,当硫酸完全参与反应
6、时,被还原的H2SO4的物质的量为0.45 mol,但在反应过程中,硫酸的浓度越来越小,而金属铜与稀硫酸不反应,故被还原的H2SO4少于0.45 mol,D项正确。7.碳与浓硫酸共热产生的气体X通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中,下列有关说法正确的是()。A.洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡B.从洗气瓶出来的气体中无二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡D.洗气瓶中无沉淀产生答案: D解析: 碳与浓硫酸共热产生CO2、SO2气体,二者与BaCl2溶液都不反应,故从洗气瓶出来的气体中含有CO2和SO2,而洗气瓶内无沉淀生成,D项符合题意。8.实验证明铜在低温下不能和O2发生反应,也不能和稀硫酸共热发
7、生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液的。铜屑在此状态下发生的一系列反应的化学方程式为、。利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备CuSO4溶液,其化学方程式为。以上两种方法是前者好还是后者好?,原因是。答案: 2Cu+O22CuOCuO+H2SO4CuSO4+H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O前者好制得相同质量的产品,前者消耗的硫酸少,而且后者生成的SO2会造成大气污染解析: 铜屑与通入的空气中的氧气先反应生成CuO,后CuO与稀硫酸反应。9.(2019贵州贵阳一中期末考试)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
8、化学方程式为。答案: 2H2SO4(浓)+C2SO2+CO2+2H2O解析: 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)+C2SO2+CO2+2H2O。(2)试用下图所示装置设计一个实验,验证上述反应的各种产物(若该反应有水生成,则假定混合气体中的水均来自产物)。编号装置这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置中导管口的字母,下同)接,接,接。答案: gc(或d)d(或c)abf解析: 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,
9、最后检验CO2。(3)实验时可观察到装置中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: 检验SO2气体吸收SO2气体检验SO2气体是否除尽解析: A瓶中溶液是用来检验SO2的,B、C瓶中溶液是为除去SO2并检验SO2是否除尽的。(4)装置中所加固体药品是无水硫酸铜,可验证的产物是。答案: H2O解析: 无水硫酸铜为白色固体,遇水可变为五水硫酸铜(CuSO45H2O),五水硫酸铜为蓝色固体,可检验H2O的存在。(5)装置中所盛溶液是澄清石灰水,可验证的产物是。答案: CO2解析: 将剩余气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,证明该气体是CO2
10、。10.(2019上海中学期中考试)将一定量的锌粉加入浓硫酸中,反应过程中产生的SO2和H2的混合气体在标准状况下的体积为4.48 L。(已知:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O)(1)所需锌粉的质量为多少?答案: 13 g(具体解题过程见解析,下同)解析: 由Zn与浓硫酸反应生成SO2和Zn与稀硫酸反应生成H2的化学方程式可知,1 mol Zn参加反应生成1 mol气体,故反应所需Zn的物质的量n(Zn)=4.48 L22.4 Lmol-1=0.2 mol,即所需锌粉的质量为13 g。(2)若生成的H2在标准状况下的体积为1.12 L,则反应过程所消耗的H2SO4的物质的量
11、共为多少?答案: 0.35 mol解析: 由反应的化学方程式可知,H2SO4H2,2H2SO4(浓)SO2,故消耗的H2SO4的物质的量n(H2SO4)=1.12 L22.4 Lmol-1+24.48 L-1.12 L22.4 Lmol-1=0.35 mol。考点3酸雨及其防治11.(2019河北石家庄一中期中考试)下列环境问题与所对应的物质无关的是()。A.酸雨SO2B.光化学烟雾NO2C.水体富营养化含磷洗涤剂D.臭氧层破坏N2答案: D解析: 臭氧层破坏与N2无关。12.(2019湖南株洲四中期末考试)下列对酸雨和雾霾的理解正确的是()。A.酸雨是指pH7的降水(包括雨、雪、霜等)B.酸
12、雨放置后酸性会降低C.酸雨和雾霾的形成均与空气中的SO2有关D.对化石燃料的不合理利用导致了酸雨、雾霾,该过程中涉及硫的转化的反应均为氧化还原反应答案: C解析: 酸雨是指pH5.6的降水,A项错误;酸雨中含有H2SO3,放置后会被逐渐氧化为H2SO4,酸性增强,B项错误;雾霾的形成主要与大气中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物有关,C项正确;SO2溶于水生成H2SO3的反应是非氧化还原反应,D项错误。13.(2019山东枣庄三中期末考试)大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法正确的是()。A.二氧化碳是形成酸雨的主要物质B.酸雨的主要成分为H2SO3和HNO3C.汽车尾气中的
13、NOx是指NO2D.将燃料脱硫可减少酸雨的产生答案: D解析: 二氧化硫是形成酸雨的主要物质,A项错误;酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3,B项错误;汽车尾气中的NOx是指NO、NO2,C项错误。14.(2019湖北黄石三中阶段检测)酸雨是指溶有一定量酸性物质、pH小于5.6的雨水,主要是由含硫矿物燃料燃烧、含硫矿石的冶炼产生的二氧化硫以及氮氧化物等排放到大气中,进行一系列的变化形成的。(1)用化学方程式表示直接排放含SO2的烟气形成酸雨的过程:。答案: SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4解析: SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3又被氧气氧化为H2SO4,从而可得
14、SO2形成硫酸型酸雨的过程中发生的反应。(2)为消除二氧化硫的污染,通常需要对原料或烟气进行处理。某种脱硫技术的基本原理如下:FeS2Fe2+SO42-Fe3+该技术的第一步反应的离子方程式为。处理1 kg含75%FeS2的黄铁矿,共消耗O2(标准状况)的体积为L。答案: 2FeS2+7O2+2H2O4H+2Fe2+4SO42-525解析: 第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O,生成物有H+、Fe2+和SO42-,根据氧化还原反应得失电子数目相等、电荷守恒和原子守恒,可得2FeS2+7O2+2H2O4H+2Fe2+4SO42-;1 kg含75% FeS2的黄铁矿能生成Fe2+的物质的量是
15、1 000 g75%120 gmol-1=6.25 mol,根据第一步反应的离子方程式可知,第一步消耗O2的物质的量为6.25 mol72=21.875 mol,第二步发生的反应为4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O,消耗O2的物质的量为6.25 mol14=1.562 5 mol,共消耗O2(标准状况)的体积为(21.875 mol+1.562 5 mol)22.4 Lmol-1=525 L。(3)工业生产中的尾气(主要成分为NO2和NO)可用纯碱溶液吸收,有关的化学方程式为2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2,NO、NO2的混合气体可用NOx表示,则混合气体被纯碱溶液完全吸收时x的取值范围为。答案: 1.5x2解析: 由化学方程式可知,NO不能被单独吸收,NO和NO2混合气体被Na2CO3溶液完全吸收,满足n(NO2)n(NO)1,当n(NO2)n(NO)=1时,x值最小,x最小值为2+12=1.5;若气体全为NO2时,x=2,但因气体为NO、NO2的混合气体,所以x最大值2,故x的取值范围为1.5x2。
