①气体a通过B和C的目的是排除二氧化硫对二氧化碳测定的干扰
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是吸收二氧化碳前后吸收瓶的质量.
【考点】1B:真题集萃;FO:含硫物质的性质及综合应用;RD:探究物质的组成或测量物质的含量
【专题】18:实验分析题.
【分析】(1)①该装置中C、S和氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余;
②若钢样中S以FeS形式存在,FeS被氧气氧化,Fe元素化合价由+2价变为+3价,﹣2价的S被氧化为+4价,结合化学计量数知,生成物是二氧化硫和四氧化三铁;
(2)①双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸;
②若消耗1mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yzg,再根据质量分数公式计算硫的质量分数;
(3)①测定二氧化碳的含量,需要将二氧化硫除去防止造成干扰;
②计算钢样中碳的质量分数,需要测定吸收二氧化碳的质量.
【解答】解:(1)①该装置中C、S在A装置中被氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫,还有部分氧气剩余,所以气体a的成分是SO2、CO2、O2,故答案为:SO2、CO2、O2;
②若钢样中S以FeS形式存在,FeS被氧气氧化,Fe元素化合价由+2价变为+3价,﹣2价的S被氧化为+4价,结合化学计量数知,生成物是二氧化硫和四氧化三铁,所以反应方程式为3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2,
故答案为:Fe3O4;SO2;
(2)①双氧水具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸,反应方程式为 H2O2+SO2=H2SO4,故答案为:H2O2+SO2=H2SO4;
②若消耗1mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,z mL NaOH溶液相当于硫的质量为yzg,硫的质量分数为=,故答案为:;
(3)①测定二氧化碳的含量,需要将二氧化硫除去防止造成干扰,B装置可氧化二氧化硫,C装置可以吸收二氧化硫,所以装置B和C的作用是氧化二氧化硫、除去二氧化硫,故答案为:排除二氧化硫对二氧化碳测定的干扰;
②计算钢样中碳的质量分数,需要测定吸收二氧化碳的质量,所以需要测定吸收二氧化碳前后吸收瓶的质量,故答案为:吸收二氧化碳前后吸收瓶的质量.
【点评】本题考查了C、S含量的测定,涉及氧化还原反应、方程式的配平等知识点,明确实验原理是解本题关键,结合物质的性质来分析解答,题目难度中等.
11.(15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生.某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液,研究废液再生机理.记录如下(a,b,c代表电压值):
序号电压/V阳极现象检验阳极产物
Ⅰx≥a电极附近出现黄色,有气泡产生有Fe3+、有Cl2
Ⅱa>x≥b电极附近出现黄色,无气泡产生有Fe3+,无Cl2
Ⅲb>x>0无明显变化无Fe3+,无Cl2
(1)用KSCN溶液检测处Fe3+的现象是溶液变红.
(2)Ⅰ中Fe3+产生的原因可能是Cl﹣在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化,写出有关反应:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣.
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有还原性.
(4)Ⅱ中虽未检验处Cl2,但Cl﹣在阳极是否放电仍需进一步验证.电解pH=1的NaCl溶液做对照试验,记录如下:
序号电压/V阳极现象检验阳极产物
Ⅳa>x≥c无明显变化有Cl2
Ⅴc>x≥b无明显变化无Cl2
①NaCl溶液的浓度是0.2mol/L.
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因,通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl﹣放电.
【考点】DI:电解原理;GQ:二价Fe离子和三价Fe离子的检验
【专题】51I:电化学专题.
【分析】(1)依据铁离子的检验方法和试剂颜色变化分析;
(2)依据电解原理,氯离子在阳极失电子生成氯气,氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子溶液变黄色;
(3)Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,依据氧化还原反应分析Fe2+具有还原性;
(4)①电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验,探究氯离子是否放电,需要在难度相同的条件下进行分析判断;
②依据检验氯气的实验方法分析;