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(yīng)所得固體M的成分，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置．傾斜A使稀硫酸（足量）與固體M充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，B裝置增重，C裝置中溶液無(wú)變化，反應(yīng)后進(jìn)入了量氣管氣體的體積為VmL．有上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)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FeS，F(xiàn)e（填化學(xué)式），理由是B增重，說(shuō)明有FeS，有氣體收集到，說(shuō)明有鐵；
（2）B裝置的名稱(chēng)是洗氣瓶，寫(xiě)出B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O；
（3）C裝置的作用是驗(yàn)證硫化氫是否已經(jīng)被完全吸收，如果實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有B裝置，則C裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是生成黑色沉淀；
（4）稀硫酸和固體M的反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，測(cè)得固體M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應(yīng)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B、C．
A．鐵和硫反應(yīng)完的M中有未反應(yīng)的鐵
B．測(cè)定氣體體積時(shí)水準(zhǔn)管的水面高于量氣管的水面
C．A中留有反應(yīng)后生成的氣體
D．氣體進(jìn)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(yīng)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(yīng)，B裝置增重，說(shuō)明反應(yīng)生成了硫化氫氣體，固體M中一定有FeS；C裝置中溶液無(wú)變化，說(shuō)明硫化氫氣體已被完全吸收，反應(yīng)后進(jìn)入了量氣管氣體的體積為VmL，說(shuō)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(yīng)的化學(xué)性質(zhì)解答；
（3）據(jù)硫酸銅的化學(xué)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(xué)性質(zhì)及過(guò)濾操作所用的儀器來(lái)解答；
（5）測(cè)定氣體體積時(shí)水準(zhǔn)管的水面如高于量氣管的水面，則測(cè)得氣體的體積小于實(shí)際體積，造成據(jù)此計(jì)算的固體M中鐵的質(zhì)量比實(shí)際偏�。�

解答 解：（1）據(jù)鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應(yīng)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(yīng)，B裝置增重，說(shuō)明反應(yīng)生成了硫化氫氣體，固體M中一定有FeS；C裝置中溶液無(wú)變化，說(shuō)明硫化氫氣體已被完全吸收，反應(yīng)后進(jìn)入了量氣管氣體的體積為VmL，說(shuō)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(shuō)明反應(yīng)生成了硫化氫氣體，固體M中一定有FeS；C裝置中溶液無(wú)變化，說(shuō)明硫化氫氣體已被完全吸收，反應(yīng)后進(jìn)入了量氣管氣體的體積為VmL，說(shuō)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(yīng)，氫氧化鈉溶液的作用是反應(yīng)掉生成的硫化氫氣體，故填洗氣瓶，反應(yīng)的方程式為：H₂S+2NaOH═Na₂S+2H₂O；
（3）C裝置的作用是檢驗(yàn)硫化氫氣體是否被B完全吸收，完全吸收則C無(wú)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(yīng)填：檢驗(yàn)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(yīng)后溶液中還殘留淡黃色固體，據(jù)硫的物理、化學(xué)性質(zhì)該固體是硫，據(jù)過(guò)濾操作的實(shí)驗(yàn)知用到的玻璃儀器為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（5）測(cè)定氣體體積時(shí)水準(zhǔn)管的水面如高于量氣管的水面，或A中留有反應(yīng)后生成的氣體，則測(cè)得氣體的體積小于實(shí)際體積，造成據(jù)此計(jì)算得出固體M中鐵的質(zhì)量比實(shí)際偏小，使測(cè)得固體M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應(yīng)前鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和．
故答案為：（1）FeS，F(xiàn)e； B增重，說(shuō)明有FeS，有氣體收集到，說(shuō)明有鐵；
（2）洗氣瓶； 2NaOH+H₂S=Na₂S+2H₂O；
（3）驗(yàn)證硫化氫是否已經(jīng)被完全吸收； 生成黑色沉淀；
（4）硫； 玻璃棒、漏斗；
（5）B、C．

點(diǎn)評(píng) 主要考查了金屬、非金屬、酸、堿、鹽之間的反應(yīng)，化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和過(guò)濾分離混合物的方法，鍛煉了學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．