Question

15．碳、硫的含量影響鋼鐵性能．碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉化為氣體，再用測碳、測硫裝置（圖1）進行測定．

（1）采用裝置A，在高溫下x克鋼樣中碳、硫轉化為CO₂、SO₂．
若鋼樣中硫以FeS₂形式存在，A中反應：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（2）將氣體a通入測硫裝置中（如圖2），采用滴定法測定硫的含量．在反應后的溶液中滴加1-2滴石蕊試液，溶液變紅，再滴加足量的BaCl₂溶液出現渾濁，過濾、洗滌、干燥、稱重．最終得固體質量為y克，寫出H₂O₂與SO₂的化學方程式：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，該鋼樣中硫的質量分數：$\frac{32y}{233x}$×100%．

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律分析解答；
（2）雙氧水具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發生氧化還原反應生成硫酸；
根據反應前后元素的種類和質量不變，再根據質量分數公式計算硫的質量分數；

解答 解：（1）根據質量守恒定律及題中信息可知：結合化學計量數知，生成物是二氧化硫和三氧化二鐵，所以反應方程式為4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，
（2）雙氧水具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發生氧化還原反應生成硫酸，反應方程式為 H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，故答案為：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄；
在反應后的溶液中滴加1-2滴石蕊試液，溶液變紅，再滴加足量的BaCl₂溶液出現渾濁，過濾、洗滌、干燥、稱重．最終得固體質量為y克，即為硫酸鋇的質量，設該鋼樣中硫的質量為z，
S～SO₂～H₂SO₄～BaSO₄
32                        233
z                          yg
$\frac{32}{z}=\frac{233}{yg}$
z=$\frac{32y}{233}g$
該鋼樣中硫的質量分數：$\frac{32y}{233x}$×100%
答案：
（1）Fe₂O₃；SO₂；
（2）H₂O₂+SO₂=H₂SO₄；$\frac{32y}{233x}$×100%．

點評 本題考查了C、S含量的測定，涉及氧化還原反應、方程式的配平等知識點，明確實驗原理是解本題關鍵，結合物質的性質來分析解答，題目難度中等．