高中化学必修第二册第5章　第1节　第1课时

第五章第一节第1课时A组·基础达标1．下列有关硫的说法中，不正确的是()A．硫有多种同素异形体B．硫的化学性质与氧气相同C．硫在空气中燃烧时，火焰呈淡蓝色；在氧气中燃烧时，火焰呈蓝紫色D．硫在一定条件下能与某些金属反应，生成金属硫化物【答案】B【解析】S和O2都是非金属单质，化学性质相似，但不完全相同。2．下列化合物能用相应元素的单质直接化合而成的是()①CuS②FeS③Al2S3④FeCl2⑤H2SA．①②③ B．②④⑤ C．③④⑤ D．②③⑤【答案】D【解析】硫的氧化性较弱，与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，所以金属Fe和Cu在加热条件下与硫单质反应时，只能生成FeS和Cu2S。氯气具有强氧化性，可将Fe直接氧化为FeCl3。3．(2021·云南丽江期末)关于SO2的说法中不正确的是()A．SO2是一种有刺激性气味的有毒气体，易溶于水B．SO2的大量排放会形成酸雨C．SO2溶于水生成H2SO4D．SO2可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂【答案】C【解析】SO2溶于水生成H2SO3，C错误。4．(2021·安徽合肥瑶海月考改编)某同学设计如图所示的微型实验装置验证SO2的性质。已知Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑，通过分析实验，下列结论表达错误的是()A．a棉球褪色，验证SO2具有漂白性B．b棉球褪色，验证SO2具有酸性氧化物的通性C．c棉球蓝色褪去，验证SO2具有氧化性D．培养皿中发生了复分解反应【答案】C【解析】c棉球蓝色褪去是因为I2具有氧化性，SO2具有还原性，二者发生氧化还原反应：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI。5．强热硫酸亚铁固体可发生如下反应：2FeSO4eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中，则()A．析出BaSO3沉淀 B．析出BaSO3沉淀和BaSO4沉淀C．逸出SO3气体 D．逸出SO2气体【答案】D【解析】SO2、SO3均能溶于水，SO3与水发生反应SO3＋H2O=H2SO4，同时放出大量的热，使SO2的溶解度减小而逸出，又由H2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2HCl知析出的沉淀为BaSO4，在强酸性溶液中不可能产生BaSO3沉淀。6．下列方法正确的是()A．用澄清石灰水鉴别SO2和CO2B．SO2可用作葡萄酒的食品添加剂，用来杀死有害细菌，防止色素被氧化C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白D．SO2、SO3均能使酸性高锰酸钾溶液褪色【答案】B7．下列实验报告记录的实验现象正确的是()【答案】C【解析】a中SO2溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，使石蕊试液显红色；b中通入品红溶液中，品红褪色；c中SO2被氯水氧化为SOeq\o\al(2-,4)，再生成硫酸钡白色沉淀，同时因Cl2的消耗，溶液变无色；d中SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3，再生成BaSO3白色沉淀。8．A、B是两种常温下有刺激性气味的气体，将A气体通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B气体通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。将A气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色；将B气体通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色。将A气体和B气体按1∶1的体积比充分混合，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：(1)写出A、B的化学式：A____________，B__________。(2)写出A与过量NaOH(aq)反应的化学方程式：____________________________。(3)写出B与NaOH(aq)反应的离子方程式：________________________________。(4)加热通入A气体后变为无色的品红溶液，现象是__________________；加热通入B气体后变为无色的品红溶液，现象是________________。【答案】(1)SO2Cl2(2)2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O(3)2OH－＋Cl2=Cl－＋ClO－＋H2O(4)溶液变为红色溶液无明显变化【解析】具有漂白性，能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等。A气体不能使紫色石蕊溶液褪色，但能使之变红，所以A为SO2；B气体能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，所以B为Cl2；如果将Cl2与SO2等体积混合，通入溶液中，则发生下列反应：Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，生成的盐酸和硫酸都没有漂白作用，但它们能使紫色石蕊溶液变红。9．已知Na2SO3固体与70%的硫酸可发生反应：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑，如图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。试回答：(1)①中的实验现象是石蕊溶液________，证明SO2是________气体。(2)②中的实验现象是品红溶液________，证明SO2有________性。(3)③中的实验现象是_____________________________，证明SO2有________性。(4)④中的实验现象是_____________________________，证明SO2有________性。【答案】(1)变红酸性(2)褪色漂白(3)溶液变浑浊(或生成沉淀)氧化(4)溶液紫红色褪去还原【解析】二氧化硫具有酸性氧化物的共同性质和漂白性，其中硫元素处于硫的中间价态，既具有氧化性又具有还原性。B组·能力提升10．类推法是化学学习与研究中常用的方法，下列类推的结论正确的是()A．钠与氧气、水等反应均作还原剂，则金属单质参与反应时均作还原剂B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，则钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C．碳在少量氧气中燃烧生成CO，在过量的氧气中燃烧生成CO2，则硫在少量氧气中燃烧生成SO2，在过量氧气中燃烧生成SO3D．铁与氯气反应生成FeCl3，则铁与硫反应生成Fe2S3【答案】A【解析】金属无负价，在化学反应中均作还原剂，A正确；钠很活泼，与硫酸铜溶液反应时先与水反应，不会置换出铜，B错误；硫在过量氧气中燃烧也只生成二氧化硫，C错误；铁与硫化合时生成FeS，D错误。11．已知硅酸(H2SiO3)是一种胶状、难溶于水的酸。根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是()选项溶液现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3【答案】C【解析】SO2与Fe3+反应时被氧化为SOeq\o\al(2-,4)，Ba2+与生成的SOeq\o\al(2-,4)反应生成BaSO4沉淀，体现SO2的还原性，A正确；SO2与H2S发生氧化还原反应生成单质硫，SO2作氧化剂，B正确；SO2能够使酸性KMnO4溶液褪色是由于KMnO4被SO2还原为Mn2+，说明SO2具有还原性，C错误；Na2SiO3溶液中通入SO2，发生反应为Na2SiO3＋SO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2SO3，根据较强酸制备较弱酸原理可知，酸性：H2SO3>H2SiO3，D正确。12．如图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是()选项实验现象解释ABaCl2溶液变浑浊SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质C酸性KMnO4溶液褪色SO2具有还原性D品红溶液褪色SO2具有漂白性【答案】A【解析】SO2和BaCl2溶液不反应，A错误；因发生氧化还原反应，＋4价硫和－2价硫发生归中反应产生S单质，B正确；SO2使KMnO4被还原而褪色，C正确；SO2因有漂白性而使品红溶液褪色，D正确。13．为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价，下面是某同学设计的实验过程的一部分。Fe、S混合粉末Aeq\o(→,\s\up7(操作①),\s\do5(惰性环境中))黑色固体Beq\o(→,\s\up7(操作②加入热的),\s\do5(KOH溶液并过滤))滤渣Ceq\o(→,\s\up7(操作③加煮沸过),\s\do5(的稀硫酸))溶液D已知：①FeS固体难溶于水，可与稀盐酸、稀H2SO4发生反应：FeS＋2H＋=Fe2+＋H2S↑；②3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。请回答以下问题：(1)混合粉末A中硫粉必须过量的原因是_____________________________________。(2)反应在“惰性环境”中进行的原因是______________________________。(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应可持续进行，说明反应________(填“放热”或“吸热”)。(4)操作②的作用是______________________________，也可改用________。(5)操作③稀硫酸煮沸的目的是____________________________________________。(6)为证明产物中铁的价态，对D溶液的实验操作最好是________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2+干扰实验，过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应，影响实验检测(2)防止环境中的O2参与反应(3)放热(4)除去混合物中过量的硫粉CS2(5)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+(6)加入煮沸后冷却的KSCN溶液，若溶液变血红色，证明产物中有Fe3+；若溶液无明显现象，再滴入双氧水(或新制氯水)后溶液显血红色，则证明产物中有Fe2+【解析】实验目的是证明铁和硫反应产物中铁的价态，应保证溶液D中铁元素的存在价态是S和Fe反应生成的，若Fe过量，滤渣C中含Fe，与H2SO4反应生成Fe2+，干扰实验，同时，空气中的O2会与Fe2+反应，影响实验，所以反应应在“惰性环境”中进行。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,