Question

（B）煤中的硫包括有機(jī)硫、硫化物、硫酸鹽等，艾士卡法是煤中全硫測定的仲裁法．煤與艾士卡混合試劑（輕質(zhì)氧化鎂和無水碳酸鈉以質(zhì)量比2：1的混合物）混勻混合，在高溫、通風(fēng)條件下緩慢燃燒，使煤中各種形態(tài)的硫通過反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成可溶性硫酸鹽．相關(guān)反應(yīng)有：
煤+O₂→CO₂↑+H₂O↑+N₂↑+SO₂↑+SO₃；   MgO+2SO₂+O₂=2MgSO₄；     MgO+SO₃=MgSO₄；
2Na₂CO₃+2SO₂+O₂=2Na₂SO₄+2CO₂↑； Na₂CO₃+SO₃=Na₂SO₄+CO₂↑
沉淀反應(yīng)：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓
測定步驟
①稱取干燥煤樣1g和2g艾士卡試劑放入30ml瓷坩堝（空坩堝質(zhì)量為m₁g）內(nèi)，用玻璃棒仔細(xì)混勻，再加1g艾士卡試劑覆蓋在混合物上面．
②將坩堝移入高溫爐中，從室溫逐漸升溫至800～850℃，并在此溫度下保持1.5h．
③將坩堝取出放冷，然后將燒結(jié)物轉(zhuǎn)到400ml燒杯中，用熱水仔細(xì)沖洗坩堝內(nèi)壁．
④過濾，熱水沖洗燒杯3次，然后將殘渣移入濾紙中，用熱水洗滌殘渣，濾液總體積約為250～300ml．
⑤向?yàn)V液中加2滴指示劑，加入鹽酸至過量．將溶液加熱至沸，在不斷攪拌下滴加氯化鋇溶液，再用定量濾紙過濾，并用熱水將沉淀洗滌至干凈．
⑥將帶沉淀的濾紙移入已恒量的瓷坩堝中先進(jìn)行灰化處理，然后在800～850℃的高溫爐中灼燒30min，取出冷卻，稱量坩堝與固體總質(zhì)量為m₂g．
試回答下列問題
（1）煤直接作燃料燃燒，所引發(fā)的主要環(huán)境問題是：

 

．
（2）為什么要再用此艾士卡試劑覆蓋混合物上面

 

．
（3）步驟⑤中如何證明濾渣已洗滌干凈

 

．
（4）步驟⑥中為什么可將濾紙及濾渣同時進(jìn)行灰化處理：

 

．
（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)操作，本次實(shí)驗(yàn)測得煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

 

．
（6）下列過程能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低的是：

 

．
a．煤樣不干燥
b．步驟③中煤樣未完全燒透
c．步驟④中沒有用熱水洗滌殘渣
d．步驟⑥中高溫灼燒時間太短，只進(jìn)行了5分鐘．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）煤中含有硫元素的物質(zhì)主要是有機(jī)硫和無機(jī)硫兩大類，燃燒會生成二氧化硫氣體排放到空氣中會形成酸雨；
（2）加1g艾士卡試劑覆蓋在混合物上面充分吸收生成的硫的氧化物；
（3）取最后一次洗滌液加入硝酸銀檢驗(yàn)是否含有氯離子設(shè)計檢驗(yàn)；
（4）濾紙灰化后留下的灰在高溫爐中灼燒后，最終全部轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w；
（5）稱取干燥煤樣1g和2g艾士卡試劑放入30ml瓷坩堝（空坩堝質(zhì)量為m₁g）內(nèi)，得到坩堝與固體總質(zhì)量為m₂g為硫酸鋇沉淀和坩堝的質(zhì)量，結(jié)合硫與守恒計算；
（6）a．煤樣不干燥，稱量樣品質(zhì)量增大，過程中水變化為氣體，測定結(jié)果會減��；
b．步驟③中煤樣未完全燒透，硫元素未全部反應(yīng)，稱量得到最后沉淀質(zhì)量減小；
c．步驟④中沒有用熱水洗滌殘渣，會造成最后得到固體質(zhì)量減小，硫元素減小；
d．步驟⑥中高溫灼燒時間太短，只進(jìn)行了5分鐘，濾紙未完全氣化，造成沉淀質(zhì)量增大．

解答： 解：（1）煤中含有硫元素的物質(zhì)主要是有機(jī)硫和無機(jī)硫兩大類，燃燒會生成二氧化硫氣體排放到空氣中會形成酸雨污染環(huán)境，煤直接作燃料燃燒，所引發(fā)的主要環(huán)境問題是酸雨，
故答案為：酸雨；
（2）煤與艾士卡混合試劑（輕質(zhì)氧化鎂和無水碳酸鈉以質(zhì)量比2：1的混合物）混勻混合，在高溫、通風(fēng)條件下緩慢燃燒，使煤中各種形態(tài)的硫通過反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成可溶性硫酸鹽，加1g艾士卡試劑覆蓋在混合物上面充分吸收生成的硫的氧化物，減少實(shí)驗(yàn)誤差，
故答案為：保證逸出的硫的氧化物全部被艾士卡試劑吸收，減少實(shí)驗(yàn)誤差；
（3）取最后一次洗滌液加入硝酸銀檢驗(yàn)是否含有氯離子設(shè)計檢驗(yàn)，取最后一次洗滌液少許，加入幾滴硝酸銀溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，
故答案為：取最后一次洗滌液少許，加入幾滴硝酸銀溶液，不產(chǎn)生白色沉淀；
（4）濾紙灰化后留下的灰在高溫爐中灼燒后，最終全部轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，對固體質(zhì)量稱量無影響，不會產(chǎn)生誤差，坩堝中剩余的質(zhì)量即可認(rèn)為是硫酸鋇的質(zhì)量，
故答案為：濾紙灰化后留下的灰在高溫爐中灼燒后，最終全部轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，坩堝中剩余的質(zhì)量即可認(rèn)為是硫酸鋇的質(zhì)量；
（5）稱取干燥煤樣1g和2g艾士卡試劑放入30ml瓷坩堝（空坩堝質(zhì)量為m₁g）內(nèi)，得到坩堝與固體總質(zhì)量為m₂g為硫酸鋇沉淀和坩堝的質(zhì)量，結(jié)合硫與守恒計算，硫酸鋇質(zhì)量=（m₂-m₁）g，則樣品煤中硫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

m2-m1 233 mol×32g/mol

1g

×100%=

32(m2-m1)

233

×100%；
故答案為：=

32(m2-m1)

233

×100%；
（6）a．煤樣不干燥，稱量樣品質(zhì)量增大，過程中水變化為氣體，測定結(jié)果會減小，故a符合；
b．步驟③中煤樣未完全燒透，硫元素未全部反應(yīng)，稱量得到最后沉淀質(zhì)量減小，故b符合；
c．步驟④中沒有用熱水洗滌殘渣，會造成最后得到固體質(zhì)量減小，硫元素減小，故c符合；
d．步驟⑥中高溫灼燒時間太短，只進(jìn)行了5分鐘，濾紙未完全氣化，造成沉淀質(zhì)量增大，故d不符合；
故答案為：abc．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)存在的分析判斷，物質(zhì)除雜實(shí)驗(yàn) 方法的分析判斷，本質(zhì)理解應(yīng)用，掌握物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)基本操作是解題關(guān)鍵，題目難度中等．