Question

(12分)

碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中的碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。

（1）采用装置A，在高温下将x g钢样中的碳、硫转化为CO₂、SO₂。

①气体a的成分是______。

②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS＋5O₂1________＋3________。

（2）将气体a通入测硫装置中(如图)，采用滴定法测定硫的含量。

①H₂O₂氧化SO₂的化学方程式：__________________。

②用NaOH溶液滴定生成的H₂SO₄，消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g，则该钢样中硫的质量分数：________。

（3）将气体a通入测碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是________________________________________。

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是_________________________。

Answer

（1）①SO2、CO2、O2 ②——1Fe3O4+3SO2；（2）①H2O2+SO2=H2SO4 ②(yz)/x×100%

（3）①吸收SO2和O2，防止干扰 ②CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量

【解析】

试题分析：（1）①钢样进行灼烧，其中的杂质碳、硫元素被氧化转化为二氧化碳和二氧化硫，为了是杂质成分反应，氧气要过量，所以得到的气体a的成分为CO2、SO2和O2；②在灼烧时Fe存在于固体中，S则被氧化为SO2，结合方程式的系数可知：该反应的方程式是： 3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2。 （2） ①H2O2有氧化性，会把SO2氧化为硫酸，根据电子守恒和原子守恒可得H2O2与SO2反应的化学方程式为H2O2＋ SO2= H2SO4；②根据消耗1 mL的氢氧化钠溶液相当于硫含量y g，则消耗z mL的氢氧化钠溶液相当于含硫量为zy g，则钢样中硫含量为×100%。 （3） ①气体a中既含有二氧化硫又含有二氧化碳，测定二氧化碳前必须除去二氧化硫，避免干扰，所以B、C装置目的是用于除去二氧化碳中的杂质气体二氧化硫和氧气，防止干扰；②计算钢样中碳的质量分数， 即：测定碳的含量即测定二氧化碳的量，因此需要测定的数据是吸收二氧化碳装置(二氧化碳吸收瓶)前、后的质量(质量差值为二氧化碳的质量)。

考点：考查物质所含元素含量的测定方法、操作、方程式的配平、装置的使用等知识。