Question

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、测硫装置进行测定。

(1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、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(如右图)，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克，则该钢样中硫的质量分数：________。

(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)，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

解析　(1)①钢样(含有铁、碳、硫)在高温下与O2反应，除生成CO2、SO2外，还有剩余的O2，故气体a中含有CO2、SO2、O2。

②该反应中，S元素由－2价被氧化为＋4价，即生成SO2，再结合元素守恒及元素的化合价升降总数相等，配平该反应方程式：3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2。

(2)①H2O2具有强氧化性，SO2具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成H2SO4，化学方程式为H2O2＋SO2===H2SO4。

②消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g，则消耗z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yz g，那么钢样中硫的质量分数为＝。

(3)①装置B中活性MnO2将SO2氧化。装置C中K2Cr2O7­浓H2SO4具有强氧化性，用于吸收气体a中的SO2，防止SO2进入CO2吸收瓶，影响实验结果。

②实验中应测定实验前后CO2吸收瓶的质量变化，从而确定CO2的质量，继而求出钢样中碳的质量分数。

答案　(1)①SO2、CO2、O2　②Fe3O4　SO2

(2)①H2O2＋SO2===H2SO4　②

(3)①排除SO2对CO2测定的干扰　②CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量