2021_2022年新教材高中化学课时检测17硫酸酸雨及其防治含解析鲁科版必修第一册

硫酸酸雨及其防治
1．下列有关环境污染的说法中正确的是( )
A．二氧化碳能引起温室效应，是一种大气污染物
B．显酸性的雨水称之为酸雨
C．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
D．酸雨只会使自然界的水质变酸，但不会腐蚀建筑物
解析：选C 温室效应主要是指由于人类向大气中大量排放二氧化碳等气体，增强了大气对红外线的吸收，并阻止了地球表面的热量向外散发，使地球表面的温度上升的现象，但二氧化碳未被列入大气污染物的名单中，故A项错误；酸雨的pH小于5.6，显酸性但pH大于5.6的雨水不是酸雨，故B项错误；燃煤时加入适量石灰石，高温下石灰石分解生成氧化钙，可与二氧化硫以及氧气反应生成硫酸钙，可大大减少废气中SO2的量，故C项正确；酸雨也会腐蚀建筑，故D项错误。

2．下列关于浓硫酸和稀硫酸的说法正确的是( )
A．浓硫酸、稀硫酸都难挥发
B．浓硫酸、稀硫酸都能氧化金属锌，反应的化学方程式相同
C．浓硫酸、稀硫酸在加热时都能与铜反应
D．浓硫酸、稀硫酸在常温下都能用铁制容器贮存
解析：选A 选项B，浓硫酸与锌反应生成二氧化硫，稀硫酸与锌反应生成氢气；选项C，稀硫酸与铜在加热条件下不反应；选项D，常温下稀硫酸能与铁反应，所以不能用铁制容器贮存稀硫酸。

3．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案中，不合理的是( ) 选项操作结论
A 将火柴梗伸入溶液中变黑者为浓硫酸
B 加入金属铝片产生刺激性气味者为稀硫酸
C 分别加入到盛水的试管中放热者为浓硫酸
D 加到CuSO4·5H2O晶体中变白者为浓硫酸
解析：选B 向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。

4．将SO2通入略显酸性的Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀，在上述一系列变化过程中，最终被还原的微粒是( )
A．NO－3B．SO2
C．Fe2＋D．Fe3＋
解析：选A 由实验现象可看出，铁元素的化合价先降低为＋2价，后又升高为＋3价，硫元素最终被氧化为＋6价，NO－3被还原。

5．有一瓶Na2SO3溶液，它可能部分被氧化。

某同学取少量该溶液，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振荡后仍有白色沉淀。

对此实验的下述结论中正确的是( )
A．亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化
B．加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加入稀硫酸后，不溶沉淀可能是BaSO3
D．此实验不能确定亚硫酸钠是否部分被氧化
解析：选D 若Na2SO3溶液没有被氧化，加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀，再加入稀H2SO4，根据强酸制弱酸原理，BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀、二氧化硫和水；若Na2SO3部分被氧化为Na2SO4，加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀，再加入稀H2SO4，根据强酸制弱酸原理，BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀。

根据上述分析，不论Na2SO3溶液是否被氧化，都能产生与题中描述相同的现象，则不能证明亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化。

故选D。

6.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。

A与X反应的
转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说
法正确的是( )
A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到白色沉淀产生D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂
解析：选D 由题意知X为浓H2SO4。

A项，浓 H2SO4使蔗糖变黑主要体现了浓H2SO4的脱水性；B项，浓H2SO4在室温下使Fe发生钝化；C项，CO2通入少量澄清石灰水中生成可溶性Ca(HCO3)2；D项，SO2与O2反应的条件为高温、催化剂。

7．如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图，其中b、c、d、e分子中均只含有一个S原子，下列说法错误的是( )
A．物质j和物质e反应生成物质a
B．物质b既有氧化性又有还原性
C．物质d的浓溶液具有脱水性
D．物质f可以与物质q发生氧化还原反应
解析：选D j是硫化氢，e是亚硫酸，二者可以发生归中反应得到硫单质，A项正确；b是二氧化硫，SO2中＋4价的硫元素化合价既可以升高又可以降低，因此b既有氧化性又有还原性，B项正确；d是硫酸，浓硫酸具有脱水性，C项正确；硫酸盐无氧化性，因此不能和硫化物发生氧化还原反应，D项错误。

8．某同学设想用下图所示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是( )
选项 A B C D
实验
吸水性脱水性溶解放热强氧化性
目的
实验
装置
片脱水炭化可以证明浓硫酸具有脱水性，故B正确；U形管中的水面右高左低，说明浓硫酸溶解时放出大量的热，使锥形瓶中压强增大，故C正确；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，故D错误。

9．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的H2O2，金属Cu逐渐溶解，则下列说法不正确的是( )
A．反应过程中有刺激性气味的气体生成
B．H2O2在反应中做氧化剂
C．若Cu和硫酸恰好完全反应，则硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1
D．反应中硫酸仅表现出酸性
解析：选A H2O2具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，反应过程中无气体生成，A错误；过氧化氢中氧元素的化合价降低，故过氧化氢做氧化剂，B正确；3.2 g铜的物质的量为0.05 mol，从化学方程式看出，消耗了0.05 mol H2SO4，则硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1，C正确；反应中硫酸仅表现出酸性，没有表现出氧化性，D正确。

10．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。

请回答：
(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中应浸一种液体，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，关闭止水夹K 并移去酒精灯，但由于余热的作用，A 处仍有气体产生，此时B 中现象是______________________ ________________________________________________________________________。

B 中应放置的液体是________(填字母)。

a ．水
b ．酸性KMnO 4溶液
c ．浓溴水
d ．饱和NaHSO 3溶液
解析：(1)Cu 可与浓硫酸发生反应：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。

(2)因为
SO 2是污染性气体，不能排入大气中，故D 中试管口放置的棉花中应浸有碱液，用来吸收剩余的SO 2，防止污染空气。

(3)余热使反应继续进行时，生成的多余气体可贮存于B 中，装置B 中压强增大使液体进入长颈漏斗中，为减少SO 2的溶解，B 内放置的液体应为饱和NaHSO 3溶液。

答案：(1)Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
(2)碱液(其他合理答案均可) 吸收多余的二氧化硫，防止污染空气
(3)B 装置瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升 d
11．(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。

(2)试用下列各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。

这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号)：__________→__________→__________→__________。

(3)实验时可观察到装置①中A 瓶的溶液褪色，证明___________，B 瓶溶液的作用____________，C 瓶的溶液有___________现象，证明____________。

(4)书写B 中的离子方程式__________________________________________________。

B 中放置溴水不如放置高锰酸钾溶液的原因是____________________________。

(5)装置③中所盛溶液是__________，可验证的产物是__________。

解析：碳和浓硫酸在加热条件下反应生成SO 2、CO 2和水，检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水，则首先用无水硫酸铜检验产物水， 因为SO 2和CO 2均能使澄清石灰水变浑浊，故应先用A 中品红溶液检验二氧化硫，后用澄清石灰水检验二氧化碳，且在用澄清石灰水检验CO 2之前必须把SO 2吸收干净，B 中酸性高锰酸钾溶液用于吸收SO 2，C 中品红溶液用于检验SO 2是否除干净。

答案：(1)C ＋2H 2SO 4(浓)=====Δ 2SO 2↑＋CO 2↑＋2H 2O(2)④ ② ① ③ (3)产物中存在
二氧化硫 将产物中的二氧化硫氧化除尽 溶液不褪色 二氧化硫已被除尽 (4)5SO 2＋2MnO －4＋2H 2O ＝2Mn 2＋＋4H ＋＋5SO 2－
4 溴单质在水溶液中的溶解度较小，可能无法完全氧化二氧化硫 (5)澄清石灰水 CO 2
12． CuSO 4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示，下列说法错误的是( )
A ．相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想
B ．加Y 加热过程中，Y 被氧化
C ．CuSO 4在1 100 ℃分解所得混合气体X 中含有O 2
D ．将CuSO 4溶液蒸干，可制得胆矾晶体
解析：选D 铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体，污染空气，相对于途径①，途径②的优点：制取等质量的胆矾需要的硫酸少、无污染性气体产生，更好地体现了绿色化学思想，故A 正确；由Cu(OH)2到Cu 2O ，铜元素化合价降低，被还原，则Y 具有还原性，被氧化，故B 正确；硫酸铜分解生成Cu 2O 、O 2、SO 3和SO 2，根据2CuSO 4===Cu 2O ＋SO 2↑＋SO 3↑＋O 2↑知，X 可能是O 2、SO 2和SO 3的混合气体，若X 中只含二氧化硫和三氧化硫，铜元素、硫元素化合
价均降低，无元素化合价升高，不符合得失电子守恒规律，所以必定有氧元素化合价升高，故C正确；将CuSO4溶液蒸干，会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，故D错误。

13．将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。

将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L －1，则下列叙述中错误的是( )
A．气体A为SO2和H2的混合物
B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C．反应中共消耗Zn 97.5 g
D．反应中共转移3 mol电子
解析：选B 生成气体的物质的量为
33.6 L
22.4 L·mol－1
＝1.5 mol，剩余硫酸的物质的量为
1
2
×1 L×0.1 mol·L－1＝0.05 mol，参加反应的n(H2SO4)＝0.1 L×18.5 mol·L－1－0.05 mol ＝1.8 mol，浓硫酸与锌反应生成SO2，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，稀硫酸与锌反应生成H2，设反应生成x mol SO2，y mol H2，依据反应的化学方程式：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，可得x mol＋y mol＝1.5 mol、2x mol＋y mol ＝1.8 mol，联立两方程解得x＝0.3，y＝1.2，所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2，B 错误；依分析可知，气体A为SO2和H2的混合物，A正确；反应共消耗金属Zn的质量m(Zn)＝(0.3 mol＋1.2 mol)×65 g·mol－1＝97.5 g，C正确；在反应Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋H2O中生成0.3 mol SO2转移0.6 mol电子，反应Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑中生成1.2 mol H2转移2.4 mol电子，所以反应中共转移3 mol电子，D正确。

14．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。

请根据图1和图2回答下列问题：
(1)Y的化学式为____________。

(2)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________(填字母)。

a．Na2S＋S b．Na2SO3＋S
c．Na2SO3＋Na2SO4 d．SO2＋Na2SO4
(3)将X与O2混合，可生成淡黄色固体。

该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。

(4)图2为铜丝与W 的浓溶液反应并验证其产物性质的实验装置。

Ⅰ.①中反应的化学方程式是_____________________________________________。

想要立即终止①的反应，最恰当的方法是________(填字母)。

a ．上移铜丝，使其脱离溶液
b ．撤去酒精灯
c ．拔去橡胶塞倒出溶液
Ⅱ.④中棉花团的作用是_________________________________________________。

Ⅲ.反应停止后，待装置冷却，把③取下后向其中加入氯水，观察到有白色沉淀生成，写出相关反应的离子方程式：___________________________________________________。

解析：(1)Y 是含＋4价S 元素的氧化物，即SO 2。

(2)Na 2S 2O 3中S 显＋2价，根据氧化还原反应的规律，可知反应物中的其中一种硫元素的化合价高于＋2价，一种硫元素的化合价低于＋2价，即选项b 正确。

(3)根据题图可知X 为气态氢化物，其中S 元素显－2价，即X
为H 2S ，H 2S 与氧气反应生成淡黄色固体S ，反应的化学方程式为2H 2S ＋O 2(少量)=====点燃2S ＋2H 2O ，
H 2S 中S 的化合价升高，H 2S 做还原剂，O 2做氧化剂，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为
1∶2。

(4)W 为H 2SO 4。

Ⅰ.铜和浓硫酸反应的化学方程式为Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋2H 2O
＋SO 2↑；想要终止反应，应使铜丝与浓硫酸不接触，故选项a 正确。

Ⅱ.SO 2有毒，因此棉花团的作用是吸收SO 2气体，防止其污染空气。

Ⅲ.SO 2与BaCl 2不反应，BaCl 2溶液中溶有SO 2，氯气具有强氧化性，能与SO 2发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2H 2O ＋SO 2＋Cl 2===SO 2－4＋2Cl －＋4H ＋、Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓或者SO 2＋Cl 2＋2H 2O ＋Ba 2＋===4H ＋＋2Cl －＋BaSO 4↓。

答案：(1)SO 2 (2)b (3)1∶2 (4)Ⅰ.Cu＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋2H 2O ＋SO 2↑ a Ⅱ.
吸收SO 2，防止污染空气 Ⅲ.SO 2＋Cl 2＋2H 2O===4H ＋＋2Cl －＋SO 2－4、Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓(或SO 2＋Cl 2＋2H 2O ＋Ba 2＋===4H ＋＋2Cl －＋BaSO 4↓)
15．已知锌跟浓硫酸反应生成SO 2，跟稀硫酸反应生成H 2,32.5克的锌与50 mL 18.4 mol·L －1浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体V L 。

将反应后的溶液稀释
到500 mL ，测得溶液中氢离子的浓度为0.08 mol·L －1。

(1)反应过程中消耗的H 2SO 4的物质的量是________。

(2)气体的成分是______，V 为______。

(3)反应过程中转移的电子的物质的量是________。

(4)另取相同浓硫酸，向其中改加铁粉，若逐渐加入a 克铁粉，同时加热，最终数据均同上，则a ＝_____。

解析：(1)原硫酸中H 2SO 4的物质的量＝50 mL×18.4 mol·L －1＝0.92 mol ；反应后，氢离子浓度为0.08 mol·L －1，则硫酸的浓度为0.04 mol·L －1；反应后H 2SO 4的物质的量为0.04 mol·L －1×500 mL＝0.02 mol ；反应消耗的H 2SO 4的物质的量为0.92 mol －0.02 mol ＝0.9 mol ；
(2)假设生成二氧化硫的物质的量为x ，生成氢气的物质的量为y ，反应消耗Zn 的物质
的量为32.5 g 65 g ·mol
－1＝0.5 mol ，根据化学方程式Zn ＋2H 2SO 4(浓)===ZnSO 4＋SO 2↑＋H 2O ，Zn ＋H 2SO 4＝ZnSO 4＋H 2↑可得：
⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y ＝0.5 mol ，2x ＋y ＝0.9 mol ，解得⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝0.4 mol ，y ＝0.1 mol ；
则生成气体的体积为(0.4＋0.1)mol×22.4 L·mol －1＝11.2 L ；
(3)反应共消耗Zn 的物质的量为32.5 g÷65 g·mol －1
＝0.5 mol ，反应中Zn 被氧化为Zn 2＋，故反应过程中转移的电子的物质的量是1 mol ；
(4)另取相同浓硫酸，向其中改加铁粉，虽然浓硫酸的氧化性很强，开始会将Fe 氧化到＋3价，但是随着浓度变稀，Fe 3＋会和Fe 反应生成Fe 2＋，因此溶液中最终含有的铁元素均为＋2价的亚铁离子，与溶液中均为＋2价的锌离子相似，则最终数据相同，加入Fe 的物质的量与Zn 的物质的量相同，均为0.5 mol ，其质量为0.5 mol×56 g·mol －1＝28 g 。

答案：(1)0.9 mol (2)二氧化硫和氢气 11.2 (3)1 mol (4)28。