2019-2020年高考化學一輪復習 第三單元 非金屬元素及其化合物典題演示.docx

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2019-2020年高考化學一輪復習 第三單元 非金屬元素及其化合物典題演示 (xx北京卷)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中的碳、硫轉化為氣體，再用測碳、測硫裝置進行測定。 (1)采用裝置A，在高溫下將x g鋼樣中的碳、硫轉化為CO2、SO2。 ①氣體a的成分是　　　　。 ②若鋼樣中硫以FeS形式存在，A中反應: 3FeS+5O21　　　　+3　　　　。 (2)將氣體a通入測硫裝置中(如右圖)，采用滴定法測定硫的含量。 ①H2O2氧化SO2的化學方程式為 　。 ②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相當于硫的質量為y g，則該鋼樣中硫的質量分數　　　　。 (3)將氣體a通入測碳裝置中(如圖)，采用重量法測定碳的含量。 ①氣體a通過B和C的目的是　　　　　　　　　　。 ②計算鋼樣中碳的質量分數，應測量的數據是　　　　　　　　　　。 [答案]　(1)①O2、SO2、CO2?、贔e3O4　SO2 (2)①H2O2+SO2H2SO4　② (3)①排除SO2對CO2測定的干擾?、谖誄O2前、后吸收瓶的質量 [解析]　 (1)①鋼樣進行灼燒，碳、硫轉化為二氧化碳和二氧化硫，所以氣體成分為CO2、SO2和O2;②若硫元素的存在形式為FeS，根據給出的化學計量數，3后面的物質為SO2，則根據質量守恒確定1后面的物質為Fe3O4，化學方程式為3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。 (2)①H2O2與SO2反應的化學方程式為H2O2+SO2H2SO4;②根據消耗1 mL的氫氧化鈉溶液相當于硫含量y g，則消耗z mL的氫氧化鈉溶液相當于含硫量為zy g，則鋼樣中硫含量為。 (3)氣體中既含有二氧化硫又含有二氧化碳，測定二氧化碳前必須除去二氧化硫，避免干擾，所以B、C裝置用于除去二氧化碳中的二氧化硫，測定碳的含量即測定二氧化碳的量，因此需要測定的數據是吸收二氧化碳裝置(二氧化碳吸收瓶)前后的質量(質量差值為二氧化碳的質量)。 (xx山東卷)工業(yè)上常利用含硫廢水生產Na2S2O35H2O，實驗室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產過程。 燒瓶C中發(fā)生反應如下: Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)Na2SO3(aq)+H2S(aq)　(Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)3S(s)+2H2O(l)　(Ⅱ) S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)　(Ⅲ) (1)儀器組裝完成后，關閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內注入液體至形成一段液柱，若　　　　　　　　　　　　，則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是　　　　　　　　　　　。裝置E中為　　　　　　　　溶液。 (2)為提高產品純度，應使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3的物質的量之比為　　　　　　　　。 (3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇　　　　(填字母)。 a. 蒸餾水　b. 飽和Na2SO3溶液　c. 飽和NaHSO3溶液 d. 飽和NaHCO3溶液 實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是　　　　　　　　　　。已知反應(Ⅲ)相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象是　　　　　　　　　　　　。反應后期可用酒精燈適當加熱燒瓶A，實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網的儀器還有　　　　(填字母)。 a. 燒杯　　b. 蒸發(fā)皿　　c. 試管　　d. 錐形瓶 (4)反應終止后，燒瓶C中的溶液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質。利用所給試劑設計實驗，檢測產品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作、現象和結論: 　。 已知Na2S2O35H2O遇酸易分解:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O 供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。 [答案]　(1)液柱高度保持不變　防止倒吸　NaOH (2)2∶1 (3)c　控制滴加硫酸的速度　溶液變澄清(或渾濁消失)　ad (4)取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液(或過濾、取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質 [解析]　(1)若裝置氣密性良好，則裝置B中的長頸漏斗加入水，B瓶內壓強變大，在長頸漏斗的頸中會形成一段液柱，且液柱高度保持不變;根據裝置圖可知裝置D是安全瓶，可防止E中液體倒吸進入C中;裝置E是用來吸收未反應完全的H2S或SO2的尾氣處理裝置，因此E中試劑需用堿溶液，如NaOH溶液。 (2)反應(Ⅰ)2+反應(Ⅱ)+ 反應(Ⅲ)3可得該轉化過程的總反應:2Na2S+Na2SO3+3SO23Na2S2O3，則C瓶中Na2S和Na2SO3的物質的量之比最好為2∶1。 (3)為減少SO2的損失，裝置B中液體最好是飽和亞硫酸氫鈉溶液;可通過控制滴加濃硫酸的速度來減慢SO2的產生速率從而達到減慢SO2進入燒瓶C的實驗要求;燒瓶C中反應達到終點，溶液中的硫全部轉化為Na2S2O3，溶液由渾濁變澄清;燒杯、錐形瓶加熱時需墊石棉網，蒸發(fā)皿、試管可直接用酒精燈加熱。 (4)為檢驗產品中是否含有Na2SO4，可取少量產品溶于足量鹽酸，以排除溶液中S(包含S2與鹽酸反應生成的S)，然后取上層清液，滴加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀，得出上層清液中是否含有S的結論，進而做出產品中有無Na2SO4雜質的判斷。 工業(yè)上常用氨氧化法制硝酸，硝酸工業(yè)生產中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關反應的化學方程式為2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2。若在標準狀況下有NO、NO2的混合氣體(不考慮N2O4)恰好與50 mL 1.0 molL-1 Na2CO3溶液反應完全，且生成NaNO2和NaNO3的物質的量之比為4∶1，則混合氣體中NO氣體的體積分數為多少?(請寫出計算過程) [答案]　30% [解析]　解法一:設生成的NaNO3為x n(Na2CO3)=0.050 L1.0 molL-1=0.05 mol 2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2 2　　　　1　　　　　1　　　　1 2x　　　x　　　　　x　　　　x NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2 1　　 1　　　 1　　　　2 　　　　　0.05 mol-x　2(0.05 mol-x) 由生成NaNO2和NaNO3的物質的量之比為4∶1得 n(NaNO2)=x+2(0.05 mol-x)=0.1-x n(NaNO3)=x =4 x=0.02 mol n(NO)=0.03 mol n(NO2)=0.07 mol w(NO)=100%=30% 解法二:生成物NaNO2、NaNO3中n(N)=n(Na)，n(Na)=2n(Na2CO3)=21.0 molL-15010-3 L=0.1 mol，則n(N)=0.1 mol。又因為NaNO2和NaNO3的物質的量之比為4∶1，可以求出n(NaNO2)=0.08 mol，n(NaNO3)=0.02 mol。 2NO2　+　Na2CO3NaNO2　+　NaNO3+CO2 2　　　　　1　　　　　1　　　 　　1 0.04 mol　 0.02 mol　 0.02 mol　　0.02 mol NO　　+　　NO2　+　Na2CO32NaNO2+CO2 1　　　　　　1　　　 　1　　　　　2 0.03 mol　 　0.03 mol　0.03 mol　 0.06 mol n(NO)=0.03 mol n(NO2)=0.04 mol+0.03 mol=0.07 mol w(NO)=100%=30%