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(B)煤中的硫包括有机硫、硫化物、硫酸盐等,艾士卡法是煤中全硫测定的仲裁法.煤与艾士卡混合试剂(轻质氧化镁和无水碳酸钠以质量比2:1的混合物)混匀混合,在高温、通风条件下

题目详情
(B)煤中的硫包括有机硫、硫化物、硫酸盐等,艾士卡法是煤中全硫测定的仲裁法.煤与艾士卡混合试剂(轻质氧化镁和无水碳酸钠以质量比2:1的混合物)混匀混合,在高温、通风条件下缓慢燃烧,使煤中各种形态的硫通过反应,转化成可溶性硫酸盐.相关反应有:
煤+O2→CO2↑+H2O↑+N2↑+SO2↑+SO3;   MgO+2SO2+O2=2MgSO4;     MgO+SO3=MgSO4
2Na2CO3+2SO2+O2=2Na2SO4+2CO2↑; Na2CO3+SO3=Na2SO4+CO2
沉淀反应:SO42-+Ba2+=BaSO4
测定步骤
①称取干燥煤样1g和2g艾士卡试剂放入30ml瓷坩埚(空坩埚质量为m1g)内,用玻璃棒仔细混匀,再加1g艾士卡试剂覆盖在混合物上面.
②将坩埚移入高温炉中,从室温逐渐升温至800~850℃,并在此温度下保持1.5h.
③将坩埚取出放冷,然后将烧结物转到400ml烧杯中,用热水仔细冲洗坩埚内壁.
④过滤,热水冲洗烧杯3次,然后将残渣移入滤纸中,用热水洗涤残渣,滤液总体积约为250~300ml.
⑤向滤液中加2滴指示剂,加入盐酸至过量.将溶液加热至沸,在不断搅拌下滴加氯化钡溶液,再用定量滤纸过滤,并用热水将沉淀洗涤至干净.
⑥将带沉淀的滤纸移入已恒量的瓷坩埚中先进行灰化处理,然后在800~850℃的高温炉中灼烧30min,取出冷却,称量坩埚与固体总质量为m2g.
试回答下列问题
(1)煤直接作燃料燃烧,所引发的主要环境问题是:______.
(2)为什么要再用此艾士卡试剂覆盖混合物上面______.
(3)步骤⑤中如何证明滤渣已洗涤干净______.
(4)步骤⑥中为什么可将滤纸及滤渣同时进行灰化处理:______.
(5)根据上述实验操作,本次实验测得煤中硫的质量分数为:
32(m2−m1)
233
×100%
32(m2−m1)
233
×100%

(6)下列过程能使实验结果中,硫的质量分数偏低的是:______.
a.煤样不干燥
b.步骤③中煤样未完全烧透
c.步骤④中没有用热水洗涤残渣
d.步骤⑥中高温灼烧时间太短,只进行了5分钟.
▼优质解答
答案和解析
(1)煤中含有硫元素的物质主要是有机硫和无机硫两大类,燃烧会生成二氧化硫气体排放到空气中会形成酸雨污染环境,煤直接作燃料燃烧,所引发的主要环境问题是酸雨,
故答案为:酸雨;
(2)煤与艾士卡混合试剂(轻质氧化镁和无水碳酸钠以质量比2:1的混合物)混匀混合,在高温、通风条件下缓慢燃烧,使煤中各种形态的硫通过反应,转化成可溶性硫酸盐,加1g艾士卡试剂覆盖在混合物上面充分吸收生成的硫的氧化物,减少实验误差,
故答案为:保证逸出的硫的氧化物全部被艾士卡试剂吸收,减少实验误差;
(3)取最后一次洗涤液加入硝酸银检验是否含有氯离子设计检验,取最后一次洗涤液少许,加入几滴硝酸银溶液,不产生白色沉淀,
故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入几滴硝酸银溶液,不产生白色沉淀;
(4)滤纸灰化后留下的灰在高温炉中灼烧后,最终全部转变为气体,对固体质量称量无影响,不会产生误差,坩埚中剩余的质量即可认为是硫酸钡的质量,
故答案为:滤纸灰化后留下的灰在高温炉中灼烧后,最终全部转变为气体,不影响实验结果,坩埚中剩余的质量即可认为是硫酸钡的质量;
(5)称取干燥煤样1g和2g艾士卡试剂放入30ml瓷坩埚(空坩埚质量为m1g)内,得到坩埚与固体总质量为m2g为硫酸钡沉淀和坩埚的质量,结合硫与守恒计算,硫酸钡质量=(m2-m1)g,则样品煤中硫元素质量分数=
m2−m1
233
mol×32g/mol
1g
×100%=
32(m2−m1)
233
×100%;
故答案为:=
32(m2−m1)
233
×100%;
(6)a.煤样不干燥,称量样品质量增大,过程中水变化为气体,测定结果会减小,故a符合;
b.步骤③中煤样未完全烧透,硫元素未全部反应,称量得到最后沉淀质量减小,故b符合;
c.步骤④中没有用热水洗涤残渣,会造成最后得到固体质量减小,硫元素减小,故c符合;
d.步骤⑥中高温灼烧时间太短,只进行了5分钟,滤纸未完全气化,造成沉淀质量增大,故d不符合;
故答案为:abc.