Question

(13分)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的碳、硫轉化為氣體，再用測碳、測硫裝置進行測定。

（1）采用裝置A，在高溫下將x g鋼樣中的碳、硫轉化為CO2、SO2。

①氣體a的成分是______。

②若鋼樣中硫以FeS形式存在，A中反應：3FeS+5O21________+3________。

（2）將氣體a通入測硫裝置中(如圖)，采用滴定法測定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化學方程式：__________________。

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相當于硫的質量為y g，則該鋼樣中硫的質量分數(shù)：________。

（3）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有：

①將煤轉化為清潔氣體燃料。已知：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH1＝－d kJ·mol－1；

2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2＝－e kJ·mol－1；

碳的燃燒熱為f kJ·mol－1(d、e、f均大于0)；

寫出CO與水蒸氣反應生成CO2和H2的熱化學方程式：_______________________。

②將含SO2的煙氣通過洗滌劑Y，再加入稀硫酸，既可以回收SO2，同時又可以得到化肥，上述洗滌劑Y可以是_______(填序號)。

a．Ca(OH)2 b．CaCl2 c．K2CO3 d．NaHSO3 e．NH3·H2O

 

Answer 1

（1）①SO2、CO2、O2(2分) ②——1Fe3O4+3SO2(2分)

（2）①H2O2+SO2＝H2SO4(2分) ②(yz)/x×100%(2分)

（3）①CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g) ΔH＝0.5d+0.5e－f kJ·mol－1(3分)

②ce(2分)

【解析】

試題分析：（1）①鋼樣中的碳、硫在裝置A中被氧化為CO2、SO2，故a的成分為CO2、SO2以及未反應的O2；②FeS中的，-2價的硫被氧化為SO2，+2價的Fe被氧化為+3價的鐵，結合所給化學計量數(shù)，可知產物應為Fe3O4和SO2，故方程式為3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2。（2）①H2O2具有氧化性，可氧化SO2使S的化合價升高為+6價，在溶液中反應產物應為硫酸，故反應方程式為：H2O2+SO2=H2SO4；②1mL NaOH相當于yg S，故z mL NaOH相當于 zy g S，則該樣品中硫的質量分數(shù)為(yz)/x×100%。（3）①碳的燃燒熱化學方程式為C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2＝－f kJ·mol－1，根據蓋斯定律，三個方程式進行加和，3式-1式÷2-2式÷2，得出ΔH＝0.5d+0.5e－f kJ·mol－1，所以寫熱化學方程式為：CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g) ΔH＝0.5d+0.5e－f kJ·mol－1；②碳酸鉀吸收二氧化硫生成亞硫酸鉀，又與硫酸反應生成二氧化硫和硫酸鉀，硫酸鉀可以做化肥，氨水可以吸收二氧化硫，轉化為亞硫酸銨，與硫酸反應生成二氧化硫和硫酸銨，硫酸銨可以做氮肥，故選ce。

考點：本題考查碳、硫的測定原理及方法。