Question

【題目】碳、硫的含量影響鋼鐵性能、某興趣小組用如下流程對鋼樣進行探究。

（1）鋼樣中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧氣中灼燒生成兩種氧化物，其中一種是固體，固體產物中Fe、O元素的質量比為21：8，則該固體產物的化學式為_________。灼燒的反應方程式為_________；

（2）鋼樣灼燒生成的氣體是___________和___________，檢驗前者需要的試劑是_______________，檢驗后者需要的試劑是_____________________；

（3）取10.00g鋼樣在足量氧氣中充分灼燒，將生成的氣體用適量1％的H2O2溶液充分吸收，吸收液呈現酸性，用10g0.8％的NaOH溶液恰好將吸收液中和至中性；另取10.00鋼樣在足量氧氣中充分灼燒，將生成的氣體通過盛有足量堿石灰的U型管（如圖2），堿石灰增重0.614g。

①用1％H2O2溶液吸收SO2，發生化合反應，化學方程式為_________________________________；

②分別計算該鋼樣中硫、碳元素的質量分數（寫出計算過程）_______________。

Answer 1

【答案】 Fe3O4，3FeS＋5O2 Fe3O4＋3SO2 SO2， CO2， 高錳酸鉀溶液， 澄清石灰水 H2O2＋SO2==H2SO4 0.32％； 1.5％

【解析】（1）鋼樣中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧氣中灼燒，生成的固體產物中Fe、O兩種元素的質量比為21：8，計算物質的量之比確定化學式；（2）鋼樣中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧氣中灼燒生成二氧化硫和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色；（3）①過氧化氫氧與二氧化硫反應生成硫酸；②根據反應的化學方程式，結合元素守恒計算。（1）鋼樣中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧氣中灼燒，生成的固體產物中Fe、O兩種元素的質量比為21：8，n（Fe）：n（O）==3：4，化學式為Fe3O4；（2）鋼樣灼燒生成的氣體是 SO2和CO2，檢驗前者需要的試劑是高錳酸鉀溶液，檢驗后者需要的試劑是澄清石灰水；（3）①過氧化氫氧與二氧化硫反應生成硫酸，反應的化學方程式為H2O2＋SO2=H2SO4；②設用10g0.8％的NaOH溶液恰好將吸收液中和至中性時需要硫酸的質量為x。

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

80 98

10g×0.8％ x

x=0.098g

硫元素的質量為0.098g×=0.032g；二氧化硫的質量為0.032g÷=0.064g；二氧化碳的質量為0.614g-0.064g=0.55g；碳元素的質量為0.55g×=0.15g；該鋼樣中硫元素的質量分數為=0.32％；該鋼樣中碳元素的質量分數為=0.15％。