Question

15．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碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置（图1）进行测定．

（1）采用装置A，在高温下x克钢样中碳、硫转化为CO₂、SO₂．
若钢样中硫以FeS₂形式存在，A中反应：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（2）将气体a通入测硫装置中（如图2），采用滴定法测定硫的含量．在反应后的溶液中滴加1-2滴石蕊试液，溶液变红，再滴加足量的BaCl₂溶液出现浑浊，过滤、洗涤、干燥、称重．最终得固体质量为y克，写出H₂O₂与SO₂的化学方程式：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，该钢样中硫的质量分数：$\frac{32y}{233x}$×100%．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律分析解答；
（2）双氧水具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应生成硫酸；
根据反应前后元素的种类和质量不变，再根据质量分数公式计算硫的质量分数；

解答 解：（1）根据质量守恒定律及题中信息可知：结合化学计量数知，生成物是二氧化硫和三氧化二铁，所以反应方程式为4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，
（2）双氧水具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应生成硫酸，反应方程式为 H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，故答案为：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄；
在反应后的溶液中滴加1-2滴石蕊试液，溶液变红，再滴加足量的BaCl₂溶液出现浑浊，过滤、洗涤、干燥、称重．最终得固体质量为y克，即为硫酸钡的质量，设该钢样中硫的质量为z，
S～SO₂～H₂SO₄～BaSO₄
32                        233
z                          yg
$\frac{32}{z}=\frac{233}{yg}$
z=$\frac{32y}{233}g$
该钢样中硫的质量分数：$\frac{32y}{233x}$×100%
答案：
（1）Fe₂O₃；SO₂；
（2）H₂O₂+SO₂=H₂SO₄；$\frac{32y}{233x}$×100%．

点评 本题考查了C、S含量的测定，涉及氧化还原反应、方程式的配平等知识点，明确实验原理是解本题关键，结合物质的性质来分析解答，题目难度中等．