化学必修 第一册第3章 物质的性质与转化第2节 硫的转化第2课时一课一练

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第2课时 硫酸
基础过关练
题组一 浓硫酸的吸水性和脱水性
1.(经典题)下列有关浓硫酸的说法不正确的是( )
A.空气中敞口久置的浓硫酸质量增大
B.浓硫酸能够干燥SO2气体,体现了浓硫酸的吸水性
C.向滤纸上滴加浓硫酸,滤纸变黑,体现了浓硫酸的吸水性
D.将少量胆矾晶体放入盛有10 mL浓硫酸的小烧杯中,晶体变白,体现了浓硫酸的吸水性
2.(2024河北保定一中月考)向浓盐酸中加入浓硫酸时,会产生白雾。下列叙述与该现象无关的是( )
A.浓硫酸具有吸水性
B.浓盐酸具有挥发性
C.HCl的溶解度随温度的升高而降低
D.浓硫酸具有脱水性
题组二 浓硫酸的强氧化性
3.(2024山东青岛平度一中月考)利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验,向蔗糖中滴加少量水,将注射器中的浓硫酸注入其中,反应一段时间后,下列说法正确的是( )
A.湿润的紫色石蕊试纸变红,说明SO2属于酸性氧化物
B.浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色,说明SO2具有还原性
C.澄清石灰水变浑浊,说明反应有CO2产生
D.该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
4.(2024河南百师联盟期末联考)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。下列说法不正确的是( )
A.通过移动①中铜丝可控制生成SO2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CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
5.(2024山东青岛58中学月考)研究铜和铁分别与浓硫酸的反应,实验如下:
下列说法正确的是( )
A.常温下不能用铁质容器盛放浓硫酸,可用铜质容器盛放浓硫酸
B.实验②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等
C.依据实验②,可推断出铜和铁分别与浓硫酸反应均可生成SO2
D.实验①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率
题组三 酸雨及其防治
6.(教材习题改编)环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染,酸雨形成的主要原因是( )
A.燃放烟花爆竹
B.大气中二氧化碳的含量增加
C.乱砍滥伐森林,破坏了生态平衡
D.大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料
7.(经典题)(2024江苏南京期中)为防治含硫煤燃烧产生的大气污染,某工厂设计了新的治污方法,工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该流程可以除去煤燃烧时产生废气中的SO2,变废为宝
B.该流程中H2SO4和Fe2(SO4)3溶液可以循环利用
C.流程中每吸收11.2 L(标准状况)SO2同时产生1 ml Fe2+
D.流程中涉及的Fe2+被氧化的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O 4Fe3++4OH-
8.(2024福建龙岩一中月考)酸雨可分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。
(1)写出硫酸型酸雨的形成过程(用化学方程式表示): 。
(2)有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用,将SO2氧化成SO42-从而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率。
①测定模拟烟气中SO2的体积分数:该小组采用如图装置进行测定,X溶液可以是 (填字母)。
a.氯化钡溶液
b.酸性高锰酸钾溶液
c.氢氧化钠溶液
②测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率:若上述实验是在标准状况下进行的,已知气体流速,还需测定的数据有 、 。
(3)如图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程图。
①请写出废气脱硫过程中发生的主要反应的化学方程式: 、 。
②废气脱硫以后含量明显增加的气体是 (填化学式),它对环境的负面影响是 。
③检验脱硫后的气体中是否含有SO2的简单方法是 。
能力提升练
题组一 浓硫酸的性质
1.(经典题)(2024山东德州期末)如图为铜丝与浓硫酸反应并验证其产物性质的实验装置(a~d均为浸有相应试液的棉花)。下列分析不正确的是( )
A.铜丝与浓硫酸的反应体现了浓硫酸的酸性与氧化性
B.可观察到a处变红,b、c处均褪色
C.若浓硫酸中n(H2SO4)为0.1 ml,则产生的n(SO2)Cl-
B.对比①和③,可以说明氧化性Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
题组二 以硫酸为载体的综合实验
5.(2024山东新泰第一中学阶段测试)某化学学习小组为了探究碳素钢(含铁)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行实验探究活动。
请回答下列问题:
(1)实验开始后,观察到B中品红溶液褪色,则C中发生反应的离子方程式为 。
(2)实验过程中观察到H中无水硫酸铜由白色固体变成蓝色晶体,则G中发生反应的化学方程式为 ,说明反应产物中有还原性气体 (填化学式)产生,试解释产生该气体的原因: 。
(3)若装置D中品红溶液没有褪色,装置E中澄清石灰水变浑浊,推知碳素钢与浓硫酸反应产生的气体有 ;装置H后增加装置I的目的是 。
6.(2024河南郑州第四高级中学二调)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用如图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略去,装置气密性已检验)。
已知:在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性。
实验操作和现象:
(1)A中反应的化学方程式为 。
(2)C中白色沉淀是 (填化学式)。
(3)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因:甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上进行改进:甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是 ;乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是 。
②进行实验,B中现象:
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸,请写出乙同学实验时B中产生少量白色沉淀的离子方程式: 。
(4)合并(3)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,根据甲、乙同学的实验目的可得出的结论是 。
答案与分层梯度式解析
第3章 物质的性质与转化
第2节 硫的转化
第2课时 硫酸
基础过关练
1.C 浓硫酸具有吸水性,敞口久置的浓硫酸会吸收空气中的水蒸气而使质量增大,故A正确;浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,能够干燥SO2气体,故B正确;向滤纸上滴加浓硫酸,滤纸变黑,体现了浓硫酸的脱水性,故C不正确;浓硫酸具有吸水性,能吸收胆矾晶体中的水,使晶体变白,故D正确。
名师点睛
浓硫酸的吸水性和脱水性的比较
2.D 浓硫酸加入浓盐酸中,浓硫酸吸收水分并放出大量的热,使溶液的温度升高,加快了HCl的挥发,HCl与空气中的水蒸气结合形成白雾,故选D。
3.B 浓硫酸与蔗糖反应产生SO2和CO2,SO2和CO2均能使湿润的紫色石蕊试纸变红,所以湿润的紫色石蕊试纸变红不能说明SO2属于酸性氧化物,A错误;浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色,酸性KMnO4被SO2还原,说明SO2具有还原性,B正确;SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,澄清石灰水变浑浊不能说明有CO2产生,C错误;该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,D错误。
4.D A项,当铜丝与浓硫酸接触时才能反应,当移动铜丝,使铜丝与浓硫酸不接触,反应停止,故通过移动①中铜丝可控制生成SO2的量,正确;B项,SO2具有漂白性,可用品红溶液验证SO2的生成,正确;C项,SO2可与碱反应,可用NaOH溶液吸收多余的SO2,正确;D项,反应停止后,①中浓硫酸有剩余,将水加入①中会造成试管中液体飞溅,发生危险,不正确;故选D。
5.C 常温下铁遇浓硫酸发生钝化,可以用铁质容器盛放浓硫酸,故A错误;随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,Cu与稀硫酸不反应,而Fe能与稀硫酸反应生成氢气,所以实验②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量不一定相等,故B错误;实验②中,在加热条件下,铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO2,故C正确;实验①②中现象的差异,还与金属自身性质有关,故D错误。
6.D 大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料,产生大量二氧化硫,是形成硫酸型酸雨的主要原因,故选D。
7.D 由工艺流程图可知,该流程中SO2、氧气和水反应生成硫酸,故A正确;由工艺流程图可知,该流程中H2SO4和Fe2(SO4)3可以循环利用,故B正确;吸收SO2过程中,硫元素化合价由+4价升高为+6价、铁元素化合价由+3价降低为+2价,11.2 L SO2的物质的量为0.5 ml,根据得失电子守恒,每吸收11.2 L(标准状况)SO2,同时产生1 ml Fe2+,故C正确;酸性环境,Fe2+被氧化的离子方程式为4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O,故D错误。
8.答案 (1)SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2 2H2SO4(或2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O H2SO4) (2)①b ②实验时间 加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量 (3)①CaCO3+SO2 CaSO3+CO2 2CaSO3+O2 2CaSO4[或2CaSO3+O2+4H2O 2(CaSO4·2H2O)] ②CO2 使“温室效应”加剧,导致全球气候变暖 ③将气体通入品红溶液中,观察溶液是否褪色,若溶液褪色,说明废气中还含有SO2;若溶液不褪色,说明废气中不含SO2
解析 (1)硫酸型酸雨的形成途径为2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O H2SO4或SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2 2H2SO4。(2)①根据设计方案可知,测定模拟烟气中SO2的体积分数,需要将烟气中的SO2吸收,不能吸收O2、CO2、N2,结合选项可知应选用酸性高锰酸钾溶液,故选b。②根据气体流速和实验时间计算出气体的体积,再根据测定出的SO2的体积分数,计算出处理前SO2的量,然后根据加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀BaSO4的质量,计算出SO2的转化量,进而求出转化器中SO2氧化成SO42-的转化率。(3)①对煤燃烧产生的废气进行脱硫处理主要是吸收SO2,根据流程图可知,发生的反应有CaCO3+SO2 CaSO3+CO2、2CaSO3+O2 2CaSO4或2CaSO3+O2+4H2O 2(CaSO4·2H2O)。②根据流程图可知,废气中含有O2、CO2、N2、SO2,用碳酸钙浆状物脱硫消耗O2、SO2,生成CO2,所以废气脱硫以后含量明显增加的气体是CO2;CO2会使“温室效应”加剧,导致全球气候变暖。③检验脱硫后的气体中是否含有SO2的简单方法是将气体通入品红溶液中,观察溶液是否褪色,若溶液褪色,说明废气中还含有SO2;若溶液不褪色,说明废气中不含SO2。
能力提升练
1.D 根据Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O可知,体现了浓硫酸的氧化性和酸性,故A正确;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红,但不会褪色,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,二氧化硫具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液反应而使其褪色,故B正确;随着反应的进行,硫酸的浓度减小,由于铜只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,所以产生的n(SO2)