Question

17．某課外興趣小組為了探究鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應所得固體M的成分，設計了如圖所示裝置．傾斜A使稀硫酸（足量）與固體M充分反應，待反應停止后，B裝置增重，C裝置中溶液無變化，反應后進入了量氣管氣體的體積為VmL．有上述實驗事實可知：（提示：鐵和硫生成硫化亞鐵，硫化銅是一種不溶于酸也不溶于水的黑色固體）
（1）固體M中一定有的物質(zhì)是Fe、FeS（填化學式），理由是B裝置增重，說明反應生成了硫化氫氣體，固體M中一定有FeS；C裝置中溶液無變化，說明硫化氫氣體已被完全吸收，反應后進入了量氣管氣體的體積為VmL，說明還有另一種氣體氫氣生成，固體M中一定還有Fe．
（2）B裝置的名稱是洗氣瓶，寫出B裝置中反應的化學方程式H₂S+2NaOH═Na₂S+2H₂O．
（3）C裝置的作用是檢驗硫化氫氣體是否被B完全吸收，如果實驗中沒有B裝置，則C裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是硫酸銅溶液中出現(xiàn)黑色沉淀．
（4）稀硫酸和固體M的反應后溶液中還殘留淡黃色固體，該固體是硫，要分離出該固體，在實驗操作中，除燒杯外還需要用到的玻璃儀器是玻璃棒、漏斗．
（5）通過進一步實驗，測得固體M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應前鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是BC．
A．鐵和硫反應完的M中有未反應的鐵
B．測定氣體體積時水準管的水面高于量氣管的水面
C．A中留有反應后生成的氣體
D．氣體進入D裝置前未用濃硫酸干燥．

Answer 1

分析 （1）據(jù)鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應生成硫化亞鐵，則所得固體M的成分可能有Fe、S、FeS，使稀硫酸（足量）與固體M充分反應，B裝置增重，說明反應生成了硫化氫氣體，固體M中一定有FeS；C裝置中溶液無變化，說明硫化氫氣體已被完全吸收，反應后進入了量氣管氣體的體積為VmL，說明還有另一種氣體氫氣生成，固體M中一定還有Fe；
（2）據(jù)氫氧化鈉能與酸反應的化學性質(zhì)解答；
（3）據(jù)硫酸銅的化學性質(zhì)及硫化銅是一種不溶于酸也不溶于水的黑色固體可解答；
（4）據(jù)硫的物理、化學性質(zhì)及過濾操作所用的儀器來解答；
（5）測定氣體體積時水準管的水面如高于量氣管的水面，則測得氣體的體積小于實際體積，造成據(jù)此計算的固體M中鐵的質(zhì)量比實際偏�。�

解答 解：（1）據(jù)鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應生成硫化亞鐵，則所得固體M的成分可能有Fe、S、FeS，使稀硫酸（足量）與固體M充分反應，B裝置增重，說明反應生成了硫化氫氣體，固體M中一定有FeS；C裝置中溶液無變化，說明硫化氫氣體已被完全吸收，反應后進入了量氣管氣體的體積為VmL，說明還有另一種氣體氫氣生成，固體M中一定還有Fe，故答案為：Fe、FeS；B裝置增重，說明反應生成了硫化氫氣體，固體M中一定有FeS；C裝置中溶液無變化，說明硫化氫氣體已被完全吸收，反應后進入了量氣管氣體的體積為VmL，說明還有另一種氣體氫氣生成，固體M中一定還有Fe；
（2）氫氧化鈉能與酸反應，氫氧化鈉溶液的作用是反應掉生成的硫化氫氣體，故填：洗氣瓶，H₂S+2NaOH═Na₂S+2H₂O；
（3）C裝置的作用是檢驗硫化氫氣體是否被B完全吸收，完全吸收則C無變化，如C裝置硫酸銅溶液中出現(xiàn)黑色沉淀，則硫化氫氣體未被B完全吸收，故應填：檢驗硫化氫氣體是否被B完全吸收，硫酸銅溶液中出現(xiàn)黑色沉淀；
（4）稀硫酸和固體M的反應后溶液中還殘留淡黃色固體，據(jù)硫的物理、化學性質(zhì)該固體是硫，據(jù)過濾操作的實驗知用到的玻璃儀器為：燒杯、漏斗、玻璃棒；故填：硫，玻璃棒、漏斗；
（5）測定氣體體積時水準管的水面如高于量氣管的水面，則測得氣體的體積小于實際體積，造成據(jù)此計算得出固體M中鐵的質(zhì)量比實際偏小，使測得固體M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應前鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和．故填：BC．

點評 本題主要考查了金屬、非金屬、酸、堿、鹽之間的反應，化學方程式的書寫和過濾分離混合物的方法，鍛煉了學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析問題、解決問題的能力．