化学必修 第一册第3章 物质的性质与转化第2节 硫的转化习题课件ppt

第2课时　硫酸　酸雨及其防治

必备知识基础练

1.下列对浓硫酸相应性质的描述正确的是(　　)

A.浓硫酸使纸张变黑——吸水性

B.浓硫酸作为某些气体的干燥剂——脱水性

C.浓硫酸与木炭在加热条件下反应——强氧化性

D.向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭——酸性

2.(2022黑龙江绥化高一期末)按照不同的分类标准,H2SO4应属于(　　)

①酸　②硫酸盐　③含氧酸　④混合物　⑤化合物　⑥二元酸

A.①②③④ B.①③⑤⑥

C.①②③⑤ D.②③⑤⑥

3.比较下述实验方案,能判断溶液中一定含有S的事实是(　　)

A.取少量试样溶液,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成

B.取试样溶液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶解

C.取少量试样溶液,加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成

D.取少量试样溶液,加入足量盐酸,无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成

4.某同学设想用如图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(　　)

5.下列有关说法中正确的是(　　)

A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化,因此浓硫酸在常温下不能与铁、铝发生反应

B.白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性

C.浓硫酸主要以H2SO4分子存在

D.稀硫酸和浓硫酸性质完全相同

6.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

7.向100 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入过量的铁片并加热。充分反应后,溶液中溶质的成分和所得气体的成分分别是(　　)

A.硫酸铁　二氧化硫

B.硫酸亚铁　二氧化硫、氢气

C.硫酸铁、硫酸亚铁　二氧化硫、氢气

D.硫酸铁　二氧化硫、氢气

8.已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平):

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+A↑+2H2O。

试通过计算和推理完成下面的空白:

(1)A物质可以导致酸雨的形成。A应该属于　　　(用字母代号填写)。 

a.酸　　　　b.碱

c.盐 d.酸性氧化物

e.碱性氧化物

(2)A物质可以使酸性KMnO4溶液褪色,此反应中　　　　　(填写化学式,下同)失去电子,氧化剂是　　　　。 

(3)足量的铜片与10 mL 18 mol·L-1的浓硫酸充分反应,如果该反应过程中转移了0.1 mol电子,生成的CuSO4的物质的量为　　　　 mol,生成的A气体在标准状况下体积为　　　 L(假设气体全部逸出)。 

(4)计算:将反应后得到的溶液与足量Ba(OH)2溶液混合,充分反应。反应后所得沉淀的质量为　　　 g。 

关键能力提升练

9.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是(　　)

A.S2-→HS-

B.Na2SO3→SO2

C.SO2→S

D.SO2→SO3

10. 用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)

A.上下移动①中铜丝可控制SO2生成的量

B.②中选用品红溶液验证SO2的生成

C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2

D.为确认有CuSO4生成,向①中加水,观察颜色

11.(双选)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是(　　)

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.CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体

D.将CuSO4溶液蒸干,可制得胆矾晶体

12.利用如图所示装置进行下列实验,能得到相应实验结论的是(　　)

13.将过量的锌与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 16.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液中H+的物质的量浓度为1 mol·L-1。则下列叙述错误的是(　　)

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.反应中共消耗锌95.5 g

D.反应中共转移电子1.5 mol

14.用25 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,将滤液稀释到100 mL,所得溶液中S浓度为3 mol·L-1,则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为(　　)

A.0.5 mol·L-1

B.1.6 mol·L-1

C.1.8 mol·L-1

D.3 mol·L-1

学科情境创新练

15.含硫化合物的种类很多,现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化合物。回答下列问题:

(1)为进一步减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应:

　Na2SO3+　KIO3+　H2SO4　Na2SO4+　K2SO4+　I2+　H2O。

①配平上面的氧化还原反应方程式。

②若反应中有5 mol电子转移,则生成的碘单质的物质的量是　　　　　 mol。 

(3)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成,此沉淀是　　　　　。 

A.BaSO4

B.FeS

C.BaSO3

D.S

(4)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,教材中解释发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面　　　　　　　　　　　　　,则发生了钝化。 

参考答案

1.C　浓硫酸使纸张变黑体现了脱水性,A错误;浓硫酸作为某些气体的干燥剂体现了吸水性,B错误;浓硫酸与木炭在加热条件下的反应体现了强氧化性,C正确;向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭体现了脱水性,D错误。

2.B　H2SO4是二元强酸,也是含氧酸,也属于化合物。

3.D　加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成时,原溶液可能含有Ag+或S,A项错误;加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀不溶解,原溶液中可能含有S或Ag+,B项错误;加入Ba(NO3)2溶液,能产生白色沉淀,原溶液中可能含有C、S、S等,C项错误;当加入足量的盐酸时,无沉淀生成,加入BaCl2生成了白色沉淀,原溶液一定含有S,D项正确。

4.D　A项中由于分子是在不断运动的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断减少,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,能达到实验目的;B项中滤纸接触浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,能达到实验目的;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内气体膨胀,U形管内液面出现左低右高的现象,能达到实验目的;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,不能达到实验目的。

5.C　浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化发生了化学反应;浓硫酸主要以H2SO4分子存在,而稀硫酸中以H+和S存在,二者性质有所不同。

6.D　j是硫化氢,e是亚硫酸,二者可以发生归中反应得到单质硫,A项正确;b是二氧化硫,+4价的硫既可以升高又可以降低,因此物质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;硫酸盐不一定能与硫化物发生氧化还原反应,D项错误。

7.B　浓硫酸与铁在加热的条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,当浓硫酸变成稀硫酸后,过量的铁将三价铁离子还原成亚铁离子,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,所以B项正确。

8.答案 (1)d　(2)SO2　KMnO4　(3)0.05　1.12

(4)35.19

解析 已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+A↑+2H2O,根据质量守恒定律可以求出A为SO2。

(1)SO2属于酸性氧化物,故选d。

(2)SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,此反应中SO2是还原剂,氧化剂是KMnO4。

(3)由反应方程式可知,当有2 mol e-转移时,可以生成1 mol CuSO4和1 mol SO2。所以,足量的铜片与10 mL 18 mol·L-1的浓硫酸充分反应,如果该反应过程中转移了0.1 mol电子,生成的CuSO4的物质的量为0.05 mol,生成SO2的物质的量为0.05 mol,0.05 mol SO2在标准状况下的体积为1.12 L。

(4)10 mL 18 mol·L-1的浓硫酸中n(H2SO4)=0.18 mol,其中有0.05 mol被还原为SO2,由S元素守恒可知,反应后得到的溶液中还有0.13 mol S,该溶液与足量Ba(OH)2溶液充分反应后可得到0.13 mol BaSO4和0.05 mol Cu(OH)2,所得沉淀的质量为35.19 g。

9.D　加入氧化剂才能实现的一定是发生了氧化反应,即有元素的化合价升高,D项符合题意。

10.D　上下移动铜丝可控制铜丝与浓硫酸的反应,进而控制SO2的生成量,A项正确;根据装置的特点可知,B项正确,C项正确;因浓硫酸过量,应该将①中的溶液倒入水中观察,D项错误。

11.AB　途径①中铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体而污染空气,途径②的优点是制取等质量CuSO4需要的硫酸少,且途径②无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,A项正确;由Cu(OH)2转化为Cu2O,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Cu2O、O2、SO3及SO2,根据2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑可知,X可能是O2、SO2和SO3的混合气体,若只是二氧化硫和三氧化硫,铜元素、硫元素化合价都降低,无元素化合价升高,不符合氧化还原反应原理,故C错误;将CuSO4溶液蒸干不能得到胆矾晶体,故D错误。

12.C　SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,A项错误;在常温下,Cu和浓硫酸不发生反应,B项错误;盐酸的酸性比碳酸强,根据强酸制弱酸的原理可知,CO2不与CaCl2反应,C项正确;溴水褪色说明产生了SO2,证明了浓硫酸的强氧化性,D项错误。

13.C　浓硫酸与Zn反应,最初产生SO2,当H2SO4浓度降低到一定程度后产生H2,A项正确;反应的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O和Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。根据题意,反应后剩余的H+的物质的量为1 mol,则剩余H2SO4 0.5 mol,消耗的H2SO4是1.85 mol-0.5 mol=1.35 mol,生成的气体的物质的量是0.75 mol。根据题意可列下列方程组:

解得n(SO2)=0.6 mol,n(H2)=0.15 mol,B项正确;消耗Zn的质量m(Zn)=0.75 mol×65 g·mol-1=48.75 g,C项错误;转移电子0.75 mol×2=1.5 mol,D项正确。

14.B　反应前n(H2SO4)=0.025 L×18.4 mol·L-1=0.46 mol,n(S)=0.46 mol,反应后n(S)=3 mol·L-1×0.1 L=0.3 mol,则减少的n(S)=0.46 mol-0.3 mol=0.16 mol,所以生成二氧化硫为0.16 mol,由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑,可知n(CuSO4)=0.16 mol,则c(CuSO4)==

1.6 mol·L-1。

15.答案 (1)2CO+SO2S+2CO2

(2)①5　2　1　5　1　1　1　②0.5

(3)A

(4)无明显现象

解析 (1)CO还原SO2,C元素被氧化,C元素化合价由+2价升高到+4价,S元素被还原,化合价由+4价降低到0价,再依据原子守恒可得2CO+SO2S+2CO2。

(2)①Na2SO3中S元素由+4价→+6价,KIO3中I元素由+5价→0价,然后依据得失电子守恒和质量守恒得5Na2SO3+2KIO3+H2SO45Na2SO4+K2SO4+I2+H2O;②依据①生成1 mol I2时共转移电子10 mol,因此转移5 mol电子时生成0.5 mol I2。

(3)Fe3+具有强氧化性,SO2具有还原性,两者发生反应生成Fe2+、S,Ba2++SBaSO4↓,因此沉淀是硫酸钡,故选项A正确。

(4)钝化是利用浓硫酸的强氧化性,在铁表面产生一层致密的氧化物薄膜阻碍反应的进行,氧化膜是铁的氧化物,不与硫酸铜反应,因此,如果铁棒表面无明显变化,则说明发生了钝化,如果没有发生钝化,则会发生反应Fe+Cu2+Cu+Fe2+,有红色物质附着在铁棒表面。