Question

(13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）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。已知：2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g) ΔH₁＝－d kJ·mol^－1；

2C(s)+O₂(g)＝2CO(g) ΔH₂＝－e kJ·mol^－1；

碳的燃烧热为f kJ·mol^－1(d、e、f均大于0)；

写出CO与水蒸气反应生成CO₂和H₂的热化学方程式：_______________________。

②将含SO₂的烟气通过洗涤剂Y，再加入稀硫酸，既可以回收SO₂，同时又可以得到化肥，上述洗涤剂Y可以是_______(填序号)。

a．Ca(OH)₂    b．CaCl₂    c．K₂CO₃    d．NaHSO₃    e．NH₃·H₂O

Answer

（1）①SO2、CO2、O2(2分) ②——1Fe3O4+3SO2(2分)

（2）①H2O2+SO2＝H2SO4(2分) ②(yz)/x×100%(2分)

（3）①CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g) ΔH＝0.5d+0.5e－f kJ·mol－1(3分)

②ce(2分)

【解析】

试题分析：（1）①钢样中的碳、硫在装置A中被氧化为CO2、SO2，故a的成分为CO2、SO2以及未反应的O2；②FeS中的，-2价的硫被氧化为SO2，+2价的Fe被氧化为+3价的铁，结合所给化学计量数，可知产物应为Fe3O4和SO2，故方程式为3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2。（2）①H2O2具有氧化性，可氧化SO2使S的化合价升高为+6价，在溶液中反应产物应为硫酸，故反应方程式为：H2O2+SO2=H2SO4；②1mL NaOH相当于yg S，故z mL NaOH相当于 zy g S，则该样品中硫的质量分数为(yz)/x×100%。（3）①碳的燃烧热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2＝－f kJ·mol－1，根据盖斯定律，三个方程式进行加和，3式-1式÷2-2式÷2，得出ΔH＝0.5d+0.5e－f kJ·mol－1，所以写热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g) ΔH＝0.5d+0.5e－f kJ·mol－1；②碳酸钾吸收二氧化硫生成亚硫酸钾，又与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钾，硫酸钾可以做化肥，氨水可以吸收二氧化硫，转化为亚硫酸铵，与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸铵，硫酸铵可以做氮肥，故选ce。

考点：本题考查碳、硫的测定原理及方法。