高中化学必修第二册第5章　第1节　第3课时

第五章第一节第3课时A组·基础达标1．下列转化不能一步实现的是()A．S→H2S B．S→SO3C．H2SO4→SO2 D．Na2SO3→SO2【答案】B【解析】S与H2反应生成H2S，A正确；S与O2反应只能生成SO2，SO2再与O2反应才能生成SO3，B错误；H2SO4与Cu、C等反应均可生成SO2，C正确；Na2SO3与H2SO4等强酸反应生成SO2，D正确。2．下列反应能产生二氧化硫的是()A．氧化铜和稀硫酸反应 B．亚硫酸钠和氧气反应C．三氧化硫和水反应 D．铜和热的浓硫酸反应【答案】D【解析】A中两者反应生成硫酸铜和水，错误；B中两者反应生成硫酸钠，错误；C中两者反应生成硫酸，错误；D中两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，正确。3．下列离子的检验方法正确的是()A．某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl－B．某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有SOeq\o\al(2-,4)C．某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2+D．某溶液中加稀硫酸产生无色气体，将该气体通入澄清石灰水中生成白色沉淀，说明原溶液中有COeq\o\al(2-,3)【答案】C【解析】与硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子有Cl－、SOeq\o\al(2-,4)等，A错误；与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有SOeq\o\al(2-,4)、Ag＋等，B错误；与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀的离子只有Cu2+，C正确；与稀硫酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的离子有SOeq\o\al(2-,3)、HSOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(－,3)等，D错误。4．已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应：Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。欲除去SO2中混有的少量的SO3气体，可使气体通过()A．澄清石灰水 B．饱和NaHSO3溶液C．水 D．饱和NaHCO3溶液【答案】B【解析】SO2、SO3都能与石灰水反应，A错误；SO3＋2NaHSO3=Na2SO4＋H2O＋2SO2，而SO2不与饱和NaHSO3反应，B正确；SO2在水中溶解性为1∶40，C错误；SO2＋NaHCO3=NaHSO3＋CO2，消耗了SO2，生成的CO2为新的气体杂质，D错误。5．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为()A．加入过量Na2CO3溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3B．加入过量K2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3C．加入过量Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3D．加入过量K2CO3溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量HNO3【答案】D【解析】加入过量Na2CO3，除去了Ba2+，但引入了杂质离子Na＋，A错误；加入过量K2SO4，除去了Ba2+，但引入了杂质离子SOeq\o\al(2-,4)，B错误；加入过量Na2SO4，除去了Ba2+，但引入了杂质离子Na＋和SOeq\o\al(2-,4)，C错误；加入过量K2CO3，除去了Ba2+，多余的COeq\o\al(2-,3)可与HNO3反应而除去，D正确。6．下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是（提示：HNO3具有强氧化性，可将SOeq\o\al(2-,3)氧化为SOeq\o\al(2-,4)）()A．Fe(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸，＋过量SO2，),\s\do5(＋BaCl2溶液))白色沉淀B．Ba(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀C．无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀D．无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋过量盐酸))无色溶液eq\o(→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀【答案】C【解析】A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B中亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，沉淀也是硫酸钡；C中所得沉淀可能是氯化银；D中先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。7．（2021·广东珠海香洲期中）某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是()A．该工艺流程用来制备H2SO4B．气体M是O2C．气体M与FeSO4溶液发生的反应属于化合反应D．SO2与Fe2(SO4)3溶液反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1【答案】C【解析】由工艺流程的箭头指向可知，该过程中硫酸亚铁和硫酸铁可循环使用，气体M和SO2为反应物，指向流程之外的箭头只有硫酸（部分硫酸又参与循环），即硫酸铁和二氧化硫作用生成硫酸和硫酸亚铁。气体M和硫酸、硫酸亚铁作用生成硫酸铁。根据上述分析知该工艺流程是用来制备硫酸的，A项正确；根据反应关系知气体M、H2SO4和FeSO4作用生成Fe2(SO4)3，所以M是具有氧化性的气体，如O2等，B项正确；气体M、FeSO4溶液和硫酸溶液作用生成Fe2(SO4)3和H2O，C项错误；SO2参加反应时的化学方程式为SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4，参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1，D项正确。8．某同学在研究Fe与H2SO4的反应时，进行了如图实验。(1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为___________________________________。(2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是___________________________________________________。(3)实验Ⅲ中，加热后产生大量气体，a试管中溶液的红色褪去，c处始终未检测到可燃性气体。b试管中反应的离子方程式是__________________________________________。(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于。②造成反应多样性的主要因素有。【答案】(1)Fe＋2H＋=Fe2+＋H2↑(2)铁丝表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行(3)SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2-,3)＋H2O(4)①＋1价的氢元素②反应物的浓度、温度（合理即可）【解析】(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2+＋H2↑。(2)浓硫酸具有强氧化性，生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面，发生钝化。(3)实验Ⅲ中，铁与稀硫酸反应生成氢气，和浓硫酸共热反应生成二氧化硫，实验中未检测到可燃性气体，说明反应中没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液的红色褪去，二氧化硫是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2-,3)＋H2O。B组·能力提升9．X（盐）和Y（酸）反应，可放出有气味的气体Z，Z跟过量NaOH溶液反应又得到X，Z氧化的最终产物为W，W溶于水又得到Y，则X和Y是()①Na2S和稀硫酸②Na2SO3和盐酸③Na2S和盐酸④Na2SO3和稀硫酸A．只有① B．①②C．②③ D．①④【答案】D【解析】①中Na2S和稀硫酸反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应先生成SO2，在催化剂作用下继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。②中Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系。同理③不符合题中转化关系。④中Na2SO3和稀硫酸反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。10．（2022·山东德州期末）下列关于硫及其化合物的说法正确的是()A.向BaCl2溶液中通入SO2，产生白色沉淀B．SO2具有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色C．CuS可以通过两种单质直接化合制得D．硫在过量纯氧中燃烧生成三氧化硫【答案】B11．SO2气体通入BaCl2溶液中，无沉淀产生，但再分别加入①NH3·H2O、②氯水、③H2S溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为()A．BaSO4、BaSO3、S B．S、BaSO3、BaSO4C．BaSO3、BaSO4、S D．BaSO3、S、BaSO4【答案】C【解析】SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀；SO2与Cl2发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，SOeq\o\al(2-,4)＋Ba2+=BaSO4↓；SO2具有弱氧化性，可与H2S发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，故沉淀分别为BaSO3、BaSO4、S。12．有一可能已变质的Na2SO3样品（无水）。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析，请你参与他们的活动。（提示：硝酸具有强氧化性，可将SOeq\o\al(2-,3)氧化为SOeq\o\al(2-,4)）(1)猜想样品中可能含Na2CO3、和（填化学式）。(2)实验设计。①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液，再加入过量的BaCl2溶液；②待沉淀完全后，从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液，产生气体。A．稀H2SO4B．稀HNO3C．稀HCl③将气体连续通入下列装置：(3)结论：样品已部分变质。(4)问题讨论。A．某同学认为实验步骤①多余，你认为该步骤（填“是”或“不”）多余，（若选“不”继续回答下一空格，若选“是”不必回答下一空格），设计的用意是________________________________________________________________________。B．实验步骤③中a、b、c、d的作用分别是：a.，b.，c.，d.。【答案】(1)Na2SO3Na2SO4(2)②C(4)A.不检验是否含Na2SO4B．验证SO2除去SO2验证SO2是否已被除尽验证CO2【解析】(1)样品中成分Na2SO3具有还原性，易被氧化为Na2SO4，样品中可能含有的另两种成分为Na2SO3、Na2SO4。(2)欲确定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在，实则是鉴定COeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,4)的存在；在①步加入Ba2+后，产生的沉淀可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4，为此在②步所加的酸只能为稀HCl，因为H2SO4能干扰SOeq\o\al(2-,4)检验，HNO3能将SOeq\o\al(2-,3)氧化为SOeq\o\al(2-,4)，干扰SOeq\o\al(2-,3)的检验，③步中在给定装置及试剂后，首先检验产生的气体为SO2，再除去SO2，并检验SO2已被除尽，再检验CO2气体。(3)通过各装置中的现象，从而证实猜想中的成分，从而说明样品已变质。(4)实验步骤①中所加BaCl2溶液为检验样品中是否含Na2SO4，不多余。课后测评一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(山东潍坊检测)广场上很流行一种叫作“套圈圈”的游戏,将一个圆环水平扔出,套住的玩具作为奖品。某小孩和大人站立在界外,在同一竖直线上不同高度处同时水平抛出圆环,恰好套中前方同一物体。假设圆环的运动可以简化为平抛运动,则()A.大人应以较大的速度抛出圆环B.大人抛出的圆环运动时间较短C.小孩抛出的圆环先套中物体D.小孩抛出的圆环发生的位移较大答案C解析套中同一物体须水平位移x=v0t相同,而由h=12gt2,知大人抛出的圆环运动的时间较长,即小孩抛出的圆环先套中物体,所以大人应以较小的速度抛出圆环,A、B、D错误,C2.(江苏徐州期中)如图所示,在一棵大树下有张石凳,上面水平摆放着一排香蕉。小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳时保持身体水平向右运动。已知老猴子以大小恒定的速率v拉动软藤,当小猴子到达石凳时软藤与竖直方向成θ角,则小猴子的水平运动速度大小为()A.vcosθ B.vsinθ C.vcosθ D答案D解析因软藤不能伸缩,故两猴沿藤方向的分速度必须相等,则v=v小sinθ,所以v小=vsinθ3.(北京西城区高一期末)如图所示,虚线为秋千座板荡过的轨迹,O是轨迹的最低点。秋千座板从图示位置开始运动,关于其经过O点时的速度方向,图中所示正确的是()A.OA B.OB C.OC D.OD答案D解析轨迹的切线方向为速度的方向,秋千在O点速度方向为OD,D正确。4.端午赛龙舟是中华民族的传统。若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽72m且两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为4m/s,河水的流速为3m/s,下列说法正确的是()A.该龙舟以最短时间渡河时通过的位移为96mB.该龙舟渡河的最大速率约为8m/sC.该龙舟渡河的最短时间为18sD.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸答案C解析当该龙舟垂直河岸航行时渡河时间最短,可得tmin=dv船=724s=18s,沿河岸方向的位移x=v水tmin=54m,则该龙舟以最短时间渡河通过的位移s=d2+x2=722+542m=90m,A错误,C正确;当该龙舟在静水中的速度与水流速度方向相同时合速度最大,则最大速度为4m/s+3m/s=5.(湖南娄底质量检测)羽毛球运动员在训练中用羽毛球定点击鼓,如图所示是羽毛球场地示意图,图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高,若运动员每次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则()A.击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙B.击中甲、乙的两球运动时间可能不同C.假设某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓D.击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大答案C解析由题图可知,甲、乙高度相同,所以球到达两鼓用时相同,但两鼓离运动员的水平距离不同,甲的水平距离较远,由v=xt可知,击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙,故A、B错误;甲鼓的位置比丁鼓位置高,则球到达丁鼓用时较长,则若某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓,故C正确;由于丁鼓与丙鼓高度相同,但由题图可知,丁鼓离运动员的水平距离大,所以击中丁鼓的球的初速度一定大于击中丙鼓的球的初速度,即击中丁鼓的球的初速度最大,故D6.(河北石家庄期末)许多快递公司推出“无接触配送”服务,用无人机配送快递。某次配送质量为2kg的物体,在无人机飞行过程中,0~10s内物体在水平方向的速度—时间图像如图甲所示,在竖直方向(初速度为零)的加速度—时间图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.物体做匀变速曲线运动B.物体在0~10s内的位移大小为75mC.10s末物体竖直方向速度减为零D.1s末物体受到的合力大小为42N答案D解析0~5s时间内,物体在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向上做加速度不断增大的变加速直线运动,则其合运动为变加速曲线运动;5~10s时间内,物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做加速度不断减小的变加速直线运动;题图甲中图线与时间轴所围的面积表示物体的水平位移,则物体在0~10s内的水平位移大小为x=12×10×5m+10×5m=75m,而在竖直方向物体加速度均匀变化,在竖直方向也有位移,可知s合>75m,故A、B错误。依据加速度—时间图像与时间轴所围成的面积为速度的变化量知,10s末物体竖直方向速度为v=at=50m/s,故C错误。在1s末,物体水平方向加速度大小ax=105m/s2=2m/s2,竖直方向加速度大小ay=105×1m/s2=2m/s2,根据加速度合成规律可知,1s末物体的加速度大小a=ax2+ay2=22m/s2,由牛顿第二定律可知,7.如图所示,某人从高h的坡上以速度v0水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于受恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的A穴,不计洞穴的深度,则下列说法正确的是()A.球被击出后做平抛运动B.该球从被击出到落入A穴所用的时间为LC.球被击出时的初速度大小v0=L2D.球被击出后受到的水平风力的大小为mgℎ答案C解析由于水平方向受到风力作用,因此球的运动不是平抛运动,A错误;球在竖直方向做自由落体运动,由h=12gt2得t=2ℎg,由于球竖直地落入A穴,故球在水平方向做末速度为零的匀减速直线运动,根据运动学公式,有L=v0t-12at2,0=v0-at,解得v0=L2gℎ,a=gLℎ,t=2Lv0,由牛顿第二定律可得水平风力的大小二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.(山东青岛检测)如图所示,A、B、C三个小球在离地面不同高度处同时以相同的速度向左水平抛出,小球A落到D点,lDE=lEF=lFG,不计空气阻力,抛出后每隔相等的时间小球依次碰到地面,下列说法正确的是()A.B球落在E点,C球落在F点B.B、C两球均落在D点C.三小球离地面的高度之比为1∶4∶9D.三小球在空中运动的时间之比为tA∶tB∶tC=1∶3∶5答案BC解析据题意三个小球在空中运动时间分别为t、2t、3t。据h=12gt2得hA∶hB∶hC=12∶22∶32=1∶4∶9,C正确,D错误;B、C两球的水平位移xB=v0tB=v0·2t、xC=v0tC=v0·3t,而xA=v0t且lDE=lEF=lFG=v0t,所以A错误,B9.(山东安丘实验中学检测)建立如图所示的坐标系,现让玻璃管沿水平方向做匀变速直线运动,同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀速直线运动,那么图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是()答案BC解析合初速度的方向斜向上,合加速度的方向水平,两者不在同一条直线上,必然做曲线运动,根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向,合力指向轨迹弯曲的方向可知,B、C正确。10.(江苏卷)如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l,忽略空气阻力,则()A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的1D.A的末速度比B的大答案AD解析平抛运动的位移公式s=x2+y2,A、B位移大小相等,选项A正确;小球做平抛运动的时间t=2ℎg,A的运动时间是B的2倍,选项B错误;由x=v0t,y=12gt2可得v0=xg2y,A的初速度为B的122,选项C错误;末速度v=v02+v三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(8分)(山东青岛检测)某同学用如图甲、乙所示装置研究平抛运动的特点。(1)在图甲所示的实验中,用小锤击打弹性金属片后,P球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时Q球被释放,做自由落体运动。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验。发现两个小球总是同时落地,该现象说明。

(2)在图乙所示的实验装置中,钢球从斜槽M上释放,飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N,钢球飞出后落在挡板上。实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板,多次实验,就会在白纸上记录钢球运动轨迹上的多个位置。最后用平滑曲线将这些印迹连接起来,就可得到钢球平抛运动的轨迹。图丙即为得到的一条轨迹,取抛出点为坐标原点O建立直角坐标系,在轨迹上取A、B、C三个点,相邻两点间的水平和竖直距离分别为x1、y1,x2、y2,x3、y3。①本实验在操作过程中应注意的事项有。(至少写出两点)

②根据图甲实验的结论,取A、B、C三个点时在竖直方向上应满足y1∶y2∶y3=,若水平方向上满足,说明。

答案(1)平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动(2)①斜槽轨道末端水平、小球每次都从同一位置由静止释放②1∶3∶5x1=x2=x3平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动解析(1)沿水平方向弹出的小球和自由下落的小球同时落地,可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。(2)①为了能画出平抛运动轨迹,首先要保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但末端必须是水平的,同时要让小球每次都从同一位置由静止释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。②根据图甲的结论可知,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据连续相等时间内,位移之比为1∶3∶5∶…,可知取A、B、C三个点时,在竖直方向上应满足y1∶y2∶y3=1∶3∶5,若水平方向上满足x1=x2=x3,则说明平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动。12.(10分)未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球利用频闪数码照相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:甲乙(1)由以上信息,可知a点(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;

(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为m/s2;

(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是m/s;

(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是m/s(此空保留3位有效数字)。

答案(1)是(2)8(3)0.8(4)1.13解析(1)因为竖直方向上连续相等时间内的位移之比是1∶3∶5,符合初速度为零的匀加速直线运动的特点,由此可知,a点的竖直分速度为零,a点是小球的抛出点。(2)该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,可得小正方形的实际边长l=4cm;竖直方向上有Δy=2l=g'T2,解得g'=2lT2=2×4×1(3)小球在水平方向上做匀速直线运动,v0=2lT=2×4×10(4)小球在b点时的竖直分速度vby=4l2T=0.160.20m/s=0.8m/