高中化学必修第二册第5章　第1节　第2课时

第五章第一节第2课时A组·基础达标1．(2021·安徽合肥瑶海月考)下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是()A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．浓硫酸具有酸性，常温下不能用铁制容器盛装C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D．稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中，并不断搅拌【答案】D2．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该现象产生的原因的是()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．下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置能达到实验目的的是()①②③④A．①制取SO2 B．②验证漂白性C．③收集SO2 D．④尾气处理【答案】B【解析】铜与稀硫酸不反应，A错误；SO2能够使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性，气体应从长管进短管出，B正确；SO2的密度大于空气的密度，应用向上排空气法收集，C错误；SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小，不能达到吸收尾气的目的，D错误。7．(2021·广东茂名高州月考)下列关于硫的化合物的叙述正确的是()A．铁槽车贮运浓硫酸，因为常温下铁与浓硫酸不反应B．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了其氧化性C．空气中敞口放置的浓硫酸质量变大，是因为其有挥发性D．浓硫酸不能干燥H2S、NH3【答案】D【解析】铁槽车贮运浓硫酸，因为常温下铁与浓硫酸生成致密氧化膜阻止内层的铁与浓硫酸继续反应，A错误；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了其还原性，B错误；空气中敞口放置的浓硫酸质量变大，是因为其有吸水性，C错误；浓硫酸具有强氧化性，不能干燥具有还原性的H2S，浓硫酸具有酸性，不能干燥碱性气体NH3，D正确。8．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。9．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．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、丙中表明已检验出CO2的现象是：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11．(2021·广东汕头潮阳期中)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。如图是硫及其化合物的价类二维图，下列说法不正确的是()A．向d的水溶液中滴加几滴紫色石蕊试液，溶液变红色，说明d的水溶液呈酸性B．分别往d、e的溶液中滴加少量BaCl2溶液，均可产生白色沉淀C．图中由d转化为e需加入氧化剂D．将a与c混合，可生成淡黄色固体【答案】B【解析】往H2SO3溶液中滴加少量BaCl2溶液，不能发生反应：H2SO3＋BaCl2=BaSO3↓＋2HCl，即弱酸H2SO3不能制得强酸HCl，不能产生白色沉淀，B错误。12．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，故参加反应的H2SO4少于2mol，故产生的SO2在标准状况下不足22．4L，C错误。13．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接触氧化的化学方程式：__________________________________。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(填字母)。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＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))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)。【答案】(1)－12SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(400～500℃),\s\do5(V2O5))2SO3c(2)0．1NASO3＋2SO2＋O2＋3H2O=3H2SO4(3)0．8【解析】(2)3CuSO4eq\o(=,\s\up7(△))3CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑，硫元素化合价从＋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1t，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。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/s,则小球在b点时的速度v13.(10分)一艘小艇从河岸A处出发渡河,小艇保持沿与河岸垂直方向行驶,经过10min到达正对岸下游120m的C处,如图所示,如果小艇保持原来的速度大小逆