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

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

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。