有关质量分数计算

有关质量分数计算

1． 碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中的碳、硫转化为气体，再用测

碳、测硫装置进行测定。

(1)采用装置A ，在高温下将x g 钢样中的碳、硫转化为CO 2、SO 2。

①气体a 的成分是______。

②若钢样中硫以FeS 形式存在，A 中反应： 3FeS ＋5O 2=====高温

1________＋3________。 (2)将气体a 通入测硫装置中(如图)，采用滴定法测定硫的含量。

①H 2O 2氧化SO 2的化学方程式：__________________。

②用NaOH 溶液滴定生成的H 2SO 4，消耗z mL NaOH 溶液。若消耗1 mL NaOH 溶液相当于硫的质量为y g ，则该钢样中硫的质量分数：________。

(3)将气体a 通入测碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。

①气体a 通过B 和C 的目的是________________________________________。

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是 27．(1)①O 2、SO 2、CO 2 ②Fe 3O 4 SO 2 (2)①H 2O 2＋SO 2===H 2SO 4 ②yz x

(3)①排除SO 2对CO 2测定的干扰 ②吸收CO 2前、后吸收瓶的质量

[解析] (1)①钢样进行灼烧，碳、硫转化为二氧化碳和二氧化硫，所以气体成分为CO 2、SO 2和O 2；②若硫元素的存在形式为FeS ，根据给出的化学计量数，3后面的物质为SO 2，则根据质量守恒确定1后面的物质为Fe 3O 4，化学方程式为3FeS ＋5O 2=====高温

Fe 3O 4＋3SO 2。

(2)①H 2O 2与SO 2反应的化学方程式为H 2O 2＋ SO 2=== H 2SO 4；②根据消耗1 mL 的氢氧化钠溶液相当于硫含量

y g ，则消耗z mL 的氢氧化钠溶液相当于含硫量为zy g ，则钢样中硫含量为zy x

。

(3)气体中既含有二氧化硫又含有二氧化碳，测定二氧化碳前必须除去二氧化硫，避免干扰，所以B 、C 装置用于除去二氧化碳中的二氧化硫，测定碳的含量即测定二氧化碳的量，因此需要测定的数据是吸收二氧化碳装置(二氧化碳吸收瓶)前后的质量(质量差值为二氧化碳的质量)。

2．称取1.840 g 小苏打样品（含少量NaCl ），配置成250 mL 溶液，取出25.00 mL 用0.1000 mol/L 盐酸滴定，

消耗盐酸21.50 mL 。

实验中所需要的定量仪器除滴定管外，还有_____________________________________。 选用甲基橙而不选酚酞作为指示剂的原因是____________________________________。

样品中NaHCO 3质量分数为_____________________。（保留3位小数）

答案：天平 250mL 容量瓶

使用甲基橙易判断滴定终点，误差小 0.982

解析：溶液配制实验中需要天平称量，250 mL 容量瓶用来定容； 碳酸氢钠溶液的PH 本来就接近8.2，与酚酞变色的PH 接近，变色时的PH 和反应终点的PH 不好判断；而使用甲基橙容易判断终点，且反应产生的二氧化碳不能全部逸出使溶液偏酸性，因此使用甲基橙的误差小；样品中NaHCO 3质量分数为0.1×0.0215×10×84/1.84 = 0.982

3． [2014·天津卷] Na 2S 2O 3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。

Ⅰ.制备Na 2S 2O 3·5H 2O

反应原理：Na 2SO 3(aq)＋S(s)=====△

Na 2S 2O 3(aq) 实验步骤：

①称取15 g Na 2SO 3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL 蒸馏水。另取5 g 研细的硫粉，用3 mL 乙醇润湿，加入上述溶液中。

②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60 min 。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。

回答问题：

(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。

(2)仪器a的名称是________，其作用是____________________。

(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是______________。检验是否存在该杂质的方法是____________________________。

(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：________________________________________________________________________

Ⅱ.测定产品纯度

准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L－1碘的标准溶液滴定。

反应原理为2S2O2－3＋I2===S4O2－6＋2I－

(5)滴定至终点时，溶液颜色的变化：____________________________________________。

(6)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。

Ⅲ.Na2S2O3的应用

(7)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO2－4，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为____________________________________________。

9．(1)使硫粉易于分散到溶液中

(2)冷凝管冷凝回流

(3)Na2SO4取少量产品溶于过量盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4

(4)S2O2－3＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O

(5)由无色变蓝色

(6)18.103.620×10－3M

W×100%

(7)S2O2－3＋4Cl2＋5H2O===2SO2－4＋8Cl－＋10H＋

[解析] (1)硫粉难溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器a是冷凝管，起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物Na2SO3易被空气中的氧气氧化成Na2SO4，故可能存在的无机杂