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碳、硫的含量影响钢铁性能.某兴趣小组用如下流程如图1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,生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21:8,则该
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碳、硫的含量影响钢铁性能.某兴趣小组用如下流程如图1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,生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21:8,则该固体产物的化学式为___.
(2)检验钢样灼烧生成气体中的CO2,需要的试剂是___(填字母).
a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水 c.饱和小苏打溶液 d.浓H2SO4
(3)取10.00 g钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00mL;另取10.00g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),键石灰增重0.614 g.
①用l%H2O2溶液吸收SO2,发生反应的离子方程式为___
②分别计算该钢样中硫、碳元素的质量分数(写出计算过程)___.
③实验测得的碳元素质量分数比真实值偏高,其可能的原因是___(填字母)
a.U型管中生成的亚硫酸盐吸收了O2
b.碱石灰吸收了空气中的CO2
c.气体通过碱石灰的流速过快,末被充分吸收.
(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,则该固体产物的化学式为___.
(2)检验钢样灼烧生成气体中的CO2,需要的试剂是___(填字母).
a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水 c.饱和小苏打溶液 d.浓H2SO4
(3)取10.00 g钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00mL;另取10.00g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),键石灰增重0.614 g.
①用l%H2O2溶液吸收SO2,发生反应的离子方程式为___
②分别计算该钢样中硫、碳元素的质量分数(写出计算过程)___.
③实验测得的碳元素质量分数比真实值偏高,其可能的原因是___(填字母)
a.U型管中生成的亚硫酸盐吸收了O2
b.碱石灰吸收了空气中的CO2
c.气体通过碱石灰的流速过快,末被充分吸收.
▼优质解答
答案和解析
(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,n(Fe):n(O)=
:
=3:4,化学式为:Fe3O4,
故答案为:Fe3O4;
(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碳和二氧化硫,检验二氧化碳通过澄清石灰水检验,检查二氧化碳的存在需要除净二氧化硫,所以先通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再通过澄清石灰水检验二氧化碳,若变浑浊证明生成了二氧化碳,故选ab,
故答案为:ab;
(3)①二氧化硫被过氧化氢氧化生成硫酸,反应的离子方程式为:H2O2+SO2═2H++SO42-,
故答案为:H2O2+SO2═2H++SO42-;
②将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00mL,二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,硫元素守恒计算得到硫元素质量,另取10.00g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),键石灰增重0.614 g为二氧化碳和二氧化硫的质量,结合元素守恒计算,
n(S)=n(SO2)=
n(NaOH)=
×0.02000L×0.1000mol•L-1=1.000×10-3mol;
w(S)=
×100%=0.32%,
m(CO2)=0.614-m(SO2)=0.550g
n(C)=n(CO2)=
=0.0125mol,
w(C)=
×100%=1.5%,
故答案为:n(S)=n(SO2)=
n(NaOH)=
×0.02000L×0.1000mol•L-1=1.000×10-3mol;
w(S)=
×100%=0.32%,
m(CO2)=0.614-m(SO2)=0.550g
n(C)=n(CO2)=
=0.0125mol,
w(C)=
×100%=1.5%;
③a.亚硫酸盐吸收了O2,生成二氧化硫减少,生成二氧化碳增大,测定结果偏高,故a正确;
b.碱石灰吸收了空气中的CO2,碳元素含量增大,测定碳元素含量增大,故b增大;
c.气体通过碱石灰的流速过快,末被充分吸收,导致质量减少,测定碳元素质量分数比真实值偏低,故c错误;
故答案为:ab.
21 |
56 |
8 |
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故答案为:Fe3O4;
(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碳和二氧化硫,检验二氧化碳通过澄清石灰水检验,检查二氧化碳的存在需要除净二氧化硫,所以先通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再通过澄清石灰水检验二氧化碳,若变浑浊证明生成了二氧化碳,故选ab,
故答案为:ab;
(3)①二氧化硫被过氧化氢氧化生成硫酸,反应的离子方程式为:H2O2+SO2═2H++SO42-,
故答案为:H2O2+SO2═2H++SO42-;
②将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00mL,二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,硫元素守恒计算得到硫元素质量,另取10.00g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),键石灰增重0.614 g为二氧化碳和二氧化硫的质量,结合元素守恒计算,
n(S)=n(SO2)=
1 |
2 |
1 |
2 |
w(S)=
1.000×10-3mol×32g/mol |
10.00g |
m(CO2)=0.614-m(SO2)=0.550g
n(C)=n(CO2)=
0.55g |
44g/mol |
w(C)=
0.0125mol×12g/mol |
10.00g |
故答案为:n(S)=n(SO2)=
1 |
2 |
1 |
2 |
w(S)=
1.000×10-3mol×32g/mol |
10.00g |
m(CO2)=0.614-m(SO2)=0.550g
n(C)=n(CO2)=
0.55g |
44g/mol |
w(C)=
0.0125mol×12g/mol |
10.00g |
③a.亚硫酸盐吸收了O2,生成二氧化硫减少,生成二氧化碳增大,测定结果偏高,故a正确;
b.碱石灰吸收了空气中的CO2,碳元素含量增大,测定碳元素含量增大,故b增大;
c.气体通过碱石灰的流速过快,末被充分吸收,导致质量减少,测定碳元素质量分数比真实值偏低,故c错误;
故答案为:ab.
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