Question

（10分）硫是煤中的有害成分。艾士卡法是世界公认的测定煤中硫含量的标准方法。

原理：将煤样与艾氏卡试剂(简称艾氏剂)混合灼烧，煤中的硫全部转化为硫酸盐，然后以BaCl₂为沉淀剂使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀。根据硫酸钡的质量计算煤样中硫的含量。艾氏剂是质量比为2∶1的轻质MgO与无水Na₂CO₃的混合物。

实验步骤：

①称取粉碎的干燥煤样1.00g和艾氏剂2g置于30mL的瓷坩埚中，充分混匀，再用1g艾氏剂覆盖。高温加热1～2h。

②取出坩埚，冷却到室温，将灼烧物放入烧杯中，用热蒸馏水冲洗坩埚内壁，将冲洗液加入烧杯中，再加入100～150mL 煮沸的蒸馏水，充分搅拌。

③过滤，用热蒸馏水冲洗烧杯3次，冲洗液加入过滤器。再用热蒸馏水清洗残渣至少10次。

④在上述滤液中滴加盐酸溶液，使溶液呈微酸性。将溶液加热至沸腾，在不断搅拌下滴入BaCl₂溶液l0mL，在近沸腾状况下保持2h。

⑤将溶液与其中沉淀放置过夜后，经过滤、洗涤、干燥后称量，得沉淀m₁g。

⑥艾氏剂应进行空白实验(实验除不加煤样外，全部按步骤①~⑤进行，目的是排除其他含硫物质的干扰)，得到沉淀质量为m₂g。

根据以上知识回答下列问题：

（1）写出煤中燃烧产生的二氧化硫被艾氏剂中的Na₂CO₃吸收生成硫酸盐的化学方程式__

_                                               _。

（2）如果步骤③中残渣清洗不充分，实验结果将________________。如果步骤④中用硫酸代替盐酸，实验结果将________________（均填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

（3）步骤④在滤液中滴加盐酸使溶液呈微酸性的目的是______________________________。

（4）如何用实验证明步骤⑤中的沉淀已洗净？_____________________________________

_________________________________________________________________________ 。

（5）用上述实验数据（包括字母）表示出该煤样中硫元素质量分数____________        。

Answer 1

（1）2Na₂CO₃＋2SO₂＋O₂＝2Na₂SO₄＋2CO₂(2分)

（2）偏小(1分)   偏大(1分)

（3）除去溶液中能够与Ba^2＋形成沉淀的CO₃^2－等(2分)

（4）取洗涤液，滴入AgNO₃溶液和稀硝酸，若有白色沉淀生成，则沉淀未洗净；反之，则沉淀已洗净。(2分)

（5）(2分)