【題目】碳、硫的含影響鋼鐵性能某興趣小組用如下流程對鋼樣進行探究。

(1)鋼樣中元素以FeS形式存在,F(xiàn)eS在足氧氣中灼燒,生成的固體產(chǎn)物中Fe、O兩種元質(zhì)量比為21:8,則該固體產(chǎn)物的化學式為_____________。

(2)檢驗鋼樣灼燒生成氣體中的CO2,需要的試劑是____________ (填字母)。

a.酸性KMnO4溶液 b.澄清石灰水 c.飽和小蘇打溶液 d.H2SO4

(3)10.00 g鋼樣在足氧氣中充分灼燒,將生成的氣體用足量1%的H2O2溶液充分吸收,0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定吸收液至終點,消耗NaOH溶液20.00mL;另取10.00g鋼樣在足氧氣中充分灼燒,將生成的氣體通過盛有足量堿石灰的U型管(如圖),堿石灰增重0.614 g。

用l%H2O2溶液吸收SO2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________。

分別計算該鋼樣中、碳元素的質(zhì)分數(shù)(寫出計算過程)。

實驗測得的碳元素質(zhì)量分數(shù)比真實值偏高,其能的原因是______________()

a.U管中生成的亞硫酸鹽吸收了O2

b.堿石灰吸收了空氣中的CO2

c.氣體通過堿石灰的流速過快,末被充分吸收

【答案】 Fe3O4 ab H2O2+SO2═2H++SO42- n(S)= n(SO2)= n(NaOH)

=1/2×0.02000L×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%

ab

【解析】(1) 生成的固體產(chǎn)物中Fe、O兩種元素的質(zhì)量比為218,Fe、O兩種元素的物質(zhì)的量之比為 =,則該固體產(chǎn)物的化學式為Fe3O4,故答案為:Fe3O4;

(2)鋼樣灼燒生成氣體中含有CO2和SO2,二氧化硫也能夠使澄清石灰水變渾濁,因此需要用酸性KMnO4溶液反應(yīng)除去二氧化硫后再用澄清石灰水檢驗,故答案為:ab;

(3)l%H2O2溶液吸收SO2,將二氧化硫氧化生成硫酸,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+SO2═2H++SO42-,故答案為:H2O2+SO2═2H++SO42-;

n(S)= n(SO2)= n(NaOH)=1/2×0.02000L×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% ,故答案為:1.5%;

a.U型管中生成的亞硫酸鹽吸收了O2,導致堿石灰增重偏大,測得的二氧化碳偏大,碳元素質(zhì)量分數(shù)比真實值偏高,正確;b.堿石灰吸收了空氣中的CO2,導致堿石灰增重偏大,測得的二氧化碳偏大,碳元素質(zhì)量分數(shù)比真實值偏高,正確;c.氣體通過堿石灰的流速過快,末被充分吸收,導致堿石灰增重偏小,測得的二氧化碳偏小,碳元素質(zhì)量分數(shù)比真實值偏低,錯誤;故選ab。

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