Question

【题目】碳、硫的含量影响钢铁性能、某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。

（1）钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧生成两种氧化物，其中一种是固体，固体产物中Fe、O元素的质量比为21：8，则该固体产物的化学式为_________。灼烧的反应方程式为_________；

（2）钢样灼烧生成的气体是___________和___________，检验前者需要的试剂是_______________，检验后者需要的试剂是_____________________；

（3）取10.00g钢样在足量氧气中充分灼烧，将生成的气体用适量1％的H2O2溶液充分吸收，吸收液呈现酸性，用10g0.8％的NaOH溶液恰好将吸收液中和至中性；另取10.00钢样在足量氧气中充分灼烧，将生成的气体通过盛有足量碱石灰的U型管（如图2），碱石灰增重0.614g。

①用1％H2O2溶液吸收SO2，发生化合反应，化学方程式为_________________________________；

②分别计算该钢样中硫、碳元素的质量分数（写出计算过程）_______________。

Answer 1

【答案】 Fe3O4，3FeS＋5O2 Fe3O4＋3SO2 SO2， CO2， 高锰酸钾溶液， 澄清石灰水 H2O2＋SO2==H2SO4 0.32％； 1.5％

【解析】（1）钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧，生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21：8，计算物质的量之比确定化学式；（2）钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧生成二氧化硫和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色；（3）①过氧化氢氧与二氧化硫反应生成硫酸；②根据反应的化学方程式，结合元素守恒计算。（1）钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧，生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21：8，n（Fe）：n（O）==3：4，化学式为Fe3O4；（2）钢样灼烧生成的气体是 SO2和CO2，检验前者需要的试剂是高锰酸钾溶液，检验后者需要的试剂是澄清石灰水；（3）①过氧化氢氧与二氧化硫反应生成硫酸，反应的化学方程式为H2O2＋SO2=H2SO4；②设用10g0.8％的NaOH溶液恰好将吸收液中和至中性时需要硫酸的质量为x。

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

80 98

10g×0.8％ x

x=0.098g

硫元素的质量为0.098g×=0.032g；二氧化硫的质量为0.032g÷=0.064g；二氧化碳的质量为0.614g-0.064g=0.55g；碳元素的质量为0.55g×=0.15g；该钢样中硫元素的质量分数为=0.32％；该钢样中碳元素的质量分数为=0.15％。