高中化学必修第2册第5章 第1节 第2课时

A组·基础达标1．下列关于硫酸的叙述正确的是()A．稀硫酸具有强氧化性B．浓硫酸敞口放置在空气中浓度会变小C．稀硫酸能使蔗糖脱水D．SO2溶于水，可得到稀硫酸【答案】B【解析】浓硫酸具有强氧化性，A错误；浓硫酸可吸收空气中的水蒸气而使浓度变小，B正确；稀硫酸没有脱水性，不能使蔗糖脱水，C错误；SO2溶于水，可得到亚硫酸，D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【答案】A【解析】浓硫酸与锌反应生成二氧化硫，稀硫酸与锌反应生成氢气，B错误；稀硫酸与铜在加热条件下不反应，C错误；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，D错误。3．向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是()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．气态溶质的溶解度随温度升高而降低【答案】A【解析】浓硫酸具有吸水性，且溶于水时放出热量，使盐酸挥发，和浓硫酸的脱水性无关。4．下列物质的转化中，浓H2SO4既表现了氧化性，又表现了酸性的是()A．Cu→CuSO4 B．C→CO2C．CuO→CuSO4 D．Fe2O3→Fe2(SO4)3【答案】A【解析】H2SO4中所含元素化合价降低，则H2SO4作氧化剂，表现氧化性；生成物中有硫酸盐生成，则可说明硫酸在反应中表现酸性，故选A。5．下列各物质中，常温下能持续发生反应，且产生气体的是()A．铁与浓硫酸 B．碳与稀硫酸C．铜与浓硫酸 D．铁与稀硫酸【答案】D【解析】铁在浓硫酸中发生钝化，碳与稀硫酸不反应，铜与浓硫酸常温下不反应，常温下铁与稀硫酸反应生成氢气。6．下列各组气体通常情况下能大量共存，并且既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是()A．SO2、O2、HBr B．NH3、O2、N2C．NH3、CO2、HCl D．H2、CH4、O2【答案】D【解析】既能用浓H2SO4干燥，又能用碱石灰干燥的气体应是中性气体，D中的气体均为中性气体且在通常情况下能大量共存。7．如图所示，小试管内盛有约3mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U形细管内盛有少量水(为便于观察，预先染成了红色)。沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3mL浓硫酸，静置片刻后，不可能观察到的现象有()A．小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色B．U形细管内左边液面下降，右边液面升高C．有少量的白色固体析出D．小试管内有气泡产生【答案】D【解析】浓硫酸的密度比水的密度大，溶于水放出大量的热，且浓硫酸具有强吸水性，必然导致饱和硫酸铜溶液中析出CuSO4固体。8．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置。(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是______接______，______接______，______接______。(填各接口字母)(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2：仪器乙中_______________________________；仪器丙中_______________________________。(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________________________。(4)写出甲中反应的化学方程式：_____________________________。【答案】(1)AFECDB(2)澄清石灰水变浑浊品红溶液不褪色(3)除去CO2中混有的SO2(4)C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O【解析】本题考查浓硫酸的性质与反应产物CO2的检验方法。发生的反应为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。由于CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊，故检验CO2前应先排除SO2的干扰。仪器丁用于除去SO2，仪器丙用于检验混合气体中SO2是否被除尽。若已除尽，则可用仪器乙检验产物中的CO2。B组·能力提升9．(2018·全国卷Ⅱ改编)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A．碳酸氢钠可用于胃酸过多症B．漂白粉可用于生活用水的消毒C．氢氧化铝可用于中和过多胃酸D．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查【答案】D【解析】碳酸氢钠溶液呈弱碱性，可与胃液中的盐酸反应，A正确；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，具有强氧化性，可用于生活用水的消毒，B正确；胃酸的主要成分是盐酸，可用Al(OH)3中和过多胃酸，C正确；可溶性钡盐有毒，碳酸钡可与胃酸反应生成BaCl2，易引起中毒，故常用难溶于胃酸的BaSO4做胃肠X射线造影检查，D错误。10．下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是()A．浓硫酸可作氯气的干燥剂B．浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末C．浓硫酸滴加到蔗糖上，蔗糖变黑D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应【答案】C【解析】浓硫酸与氯气不反应，浓硫酸作氯气的干燥剂体现的是吸水性，A错误；浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，浓硫酸体现吸水性，B错误；浓硫酸将蔗糖中H、O元素以2∶1的H2O的形式脱去而体现脱水性，C正确；在加热条件下，浓硫酸和铜等不活泼金属反应而体现强氧化性和酸性，D错误。11．下列叙述正确的是()A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸表现了其强氧化性和酸性C．把足量铜粉投入到含2molH2SO4的浓硫酸中，反应后得到标准状况下气体体积为22．4LD．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化【答案】D【解析】不能用浓硫酸干燥NH3，A错误；浓硫酸与S作用时，只表现其强氧化性，B错误；Cu与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度逐渐降低，当成为稀H2SO4时，反应停止，参加反应的H2SO4少于2mol，故产生的SO2在标准状况下不足22．4L，C错误。12．5mL物质的量浓度为18mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是()A．有0．09mol的硫酸被还原B．有0．045mol的硫酸被还原C．充分反应后体系无硫酸剩余D．消耗的铜的质量一定小于2．88g【答案】D【解析】浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸逐渐消耗，其浓度也逐渐下降，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题n(H2SO4)＝0．005L×18mol·L－1＝0．09mol，参加反应的硫酸n(H2SO4)＜0．09mol，被还原的硫酸小于0．045mol，参加反应的铜小于2．88g。13．某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如下图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)，试回答下列问题：(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为______________________。(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是_______________________________。(3)丙同学在安装好装置后，必须首先进行的一步操作是______________________。(4)A中加入的试剂可能是____________，作用是____________；B中加入的试剂可能是__________，作用是________________；E中加入的试剂可能是______________，作用是_______________________________。(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中：_______________________________，D中：_______________________________。如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？__________(填“能”或“不能”)，原因是_______________________________。【答案】(1)Zn＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))ZnSO4＋SO2↑＋2H2O(2)当浓H2SO4浓度逐渐变小，Zn与稀H2SO4反应可产生H2(3)检查装置的气密性(4)品红溶液检验SO2浓H2SO4吸收水蒸气碱石灰防止空气中水蒸气进入D中(5)黑色固体变成红色白色粉末变成蓝色不能因为混合气体中含H2O，会干扰H2的检验【解析】本题对Zn与浓H2SO4反应的产物进行两种推测，而后设计装置进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过CuO，再通过无水硫酸铜，同时必须注意验证H2时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。14．我国制造硫酸的历史可以追溯到7世纪，炼丹家曾利用胆矾来制备硫酸。现代硫酸工业改进了生产技术，例如接触法制硫酸的生产流程如下图。完成下列问题。(1)黄铁矿(FeS2)中硫元素的化合价为_______________________________。写出SO2接触氧化的反应方程式__________________________________。气体混合物通过静电除尘净化，是利用了胶体的________性质或原理(填标号)。a．丁达尔现象b．渗析c．电泳d．聚沉(2)7世纪，炼丹家将无水硫酸铜加热分解：3CuSO4eq\o(=,\s\up7(△))3CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑，当生成标准状况下1．12LSO2时，转移电子数为____________。将产生的气体全部溶于水便得到硫酸，写出该反应的化学方程式_______________________________。(3)已知黄铁矿在沸腾炉中发生反应：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，某化工厂生产98%的浓硫酸1吨，需要购买含杂质25%的黄铁矿________吨(假设生产过程中硫的损失为零)。(4)用炉渣制备绿矾的流程如下图：①加入铁粉发生反应的离子方程式：________________________________；请设计实验方案验证滤液2中不含Fe3＋：_________________________________。②若向滤液2中加入NaOH溶液，会观察到________________________________的现象。【答案】(1)－12SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(400～500℃),\s\do5(V2O5))2SO3c(2)0．1NASO3＋2SO2＋O2＋3H2O=3H2SO4(3)0．8(4)①Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋取滤液2于试管中，加入KSCN溶液，若溶液颜色不变血红色，说明溶液中不含铁离子②生成的白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色【解析】(2)3CuSO4eq\o(=,\s\up7(△))3CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑，硫元素化合价＋6价降为＋4价，电子转移总数为2e－，当生成标准状况下1．12LSO2时，n(SO2)＝eq\f(1.12L,22.4L/mol)＝0．05mol，转移电子数为0．1NA，生成的气体全部溶于水得到硫酸。(3)假设生产过程中硫的损失为零，某化工厂生产98%的浓硫酸1吨，设需要购买含杂质25%的黄铁矿的质量为x，FeS2～2H2SO41202×98(1－25%)x1×98%x＝0．8t。综合素养测评一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1．我国“化学”一词最早出于《化学鉴原》(1871年)。该书把一种元素翻译为“矽”。在地壳里，“矽”的含量在所有元素含量中占第二位，现代把这种“矽”元素命名为()A．锡B．硒C．氧D．硅2．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A．氨水B.硝酸C．醋D．卤水3．下列气体①N2；②O2；③NO2；④NO；⑤CO2；⑥CO中，属于大气污染物的是()A．③④⑥B．①②③④C．③④⑤⑥D．全部4．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是()①白色垃圾②潮汐③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞⑥可吸入颗粒物⑦赤潮⑧绿色化学A．①⑦B．②⑤C．②⑧D．⑦⑧5．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是()eq\x(粗SiO2)eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(Ⅰ))eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(Ⅱ))eq\x(Y)eq\o(→,\s\up7(灼烧),\s\do5(Ⅲ))eq\x(SiO2)A．X可用作木材防火剂B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行6．如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的()A．亚硫酸钠溶液、氯气B．水、二氧化氮C．水、一氧化氮D．氢氧化钠溶液、二氧化碳7．在标准状况下，将O2和NO2按14体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为()A.eq\f(1,14)mol·L－1B.eq\f(4,5)mol·L－1C.eq\f(1,28)mol·L－1D.eq\f(1,42)mol·L－18．如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，图中哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系()A．a点B．b点C．c点D．d点二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9．用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是()A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2B．若溴水褪色，则说明SO2具有还原性C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强10．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：SiO2eq\o(→,\s\up7(①C),\s\do5(高温))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③过量H2),\s\do5(1000～1100℃))Si(纯)下列说法正确的是()A．步骤①的化学方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑B．步骤①②③中每生成或反应1molSi，转移4mol电子C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D．SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl311．下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是()A．向B溶液中滴加KSCN溶液，溶液可能变为红色B．溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋4Fe2＋＋O2=4Fe3＋＋2H2OC．溶液酸性A＞B＞CD．加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A12．氮在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应④的离子方程式为4NHeq\o\al(＋,4)＋5O2=2NOeq\o\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O。下列说法正确的是()A．①②均属于固氮反应B．海洋中的反硝化作用一定有氧气参加C．反应④中每生成1molH2O共转移4mol电子D．向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的废水可能影响海洋中氮的循环三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大强酸”。现就硫酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热条件下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在一定体积的10mol·L－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积________(填“大于”“等于”或“小于”)180mL。(3)将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉，充分反应后，收集到1.68LH2(标准状况)，同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol·L－1的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为________。14．(13分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)：(1)设计装置A的目的是________________________________________，为达此目的应进行的操作是______________________________________。(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是________________________________________；B中反应的离子方程式是________________________________。(3)将注射器F中的空气推入E中，E中的气体变为红棕色，该实验的目的是____________________。(4)D装置的作用是________________________________________________________________________。15．(13分)某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验。(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸溶液反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式：____