Question

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(yīng)所得固體混合物N的成分，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)分液漏斗D中活塞，緩慢加入稀鹽酸至過(guò)量，待反應(yīng)停止后，B中有黑色沉淀析出，測(cè)得進(jìn)入量氣裝置C中的氣體體積為Vml（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）A中可能發(fā)生的化學(xué)方程式為

 

．
（2）量氣裝置C中氫氧化鈉溶液的作用是

 

．
（3）B中析出黑色沉淀發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（4）若V=0，稀鹽酸與固體混合物N反應(yīng)后容器中有固體殘留，要分離該固體，所需玻璃儀器包括燒杯、玻璃棒和

 

；由此可確定固體N中含有的物質(zhì)為

 

（填化學(xué)式）．
（5）若V≠0，稀鹽酸與固體混合物N反應(yīng)后容器中無(wú)固體殘留，由此可確定固體N中含有的物質(zhì)為

 

（填化學(xué)式）；且其中某一成分的質(zhì)量應(yīng)為

 

g（用代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：鐵和硫在隔絕空氣的情況下反應(yīng)生成FeS，故固體混合物N可能為FeS、S，或FeS、Fe，加入鹽酸，發(fā)生一定發(fā)生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，可能發(fā)生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，B中析出黑色沉淀，應(yīng)為CuS，說(shuō)明生成H₂S，量氣裝置C中氫氧化鈉可用于吸收H₂S，如量氣裝置C中的氣體體積V=0，說(shuō)明沒(méi)有生成氫氣，則混合物為FeS和S，如≠0，說(shuō)明混合物為FeS、Fe，可根據(jù)氫氣的體積確定鐵的質(zhì)量，以此解答該題．

解答： 解：（1）鐵和硫在隔絕空氣的情況下反應(yīng)生成FeS，故固體混合物N可能為FeS、S，或FeS、Fe，加入鹽酸，發(fā)生一定發(fā)生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，可能發(fā)生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
故答案為：FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）H₂S可與堿反應(yīng)，量氣裝置C中氫氧化鈉可用于吸收H₂S，防止影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致C中收集氣體體積偏大，故答案為：吸收進(jìn)入C中氣體中可能含有的硫化氫；
（3）B中析出黑色沉淀，應(yīng)為CuS，反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺，故答案為：Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺；
（4）如量氣裝置C中的氣體體積V=0，說(shuō)明沒(méi)有生成氫氣，則混合物為FeS和S，從溶液中分離S，可用過(guò)濾的方法，所需玻璃儀器包括燒杯、玻璃棒和漏斗，
故答案為：漏斗；FeS和S；
（5）如≠0，說(shuō)明混合物為FeS、Fe，生成氫氣體積為V，則n（Fe）=n（H₂）=

V×10-3L

22.4L/mol

，m（Fe）=

V×10-3L

22.4L/mol

×56g/mol=

56V

22400

g，
故答案為：FeS和Fe；

56V

22400

．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查物質(zhì)的含量測(cè)定，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)解答，難度中等．