Question

【題目】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，反應后進入量氣管氣體的體積為VmL（已折算成標準狀況）

由上述實驗事實可知：

(1)①固體M中一定有的物質是____________(填化學式) 理由是_________

②其中一種物質的質量可以確定為___________g(用代數式表示)。

(2)B裝置的名稱是________，B裝置的作用_____________。

(3)C裝置的作用是______，如果實驗中沒有B裝置，則C裝置中產生的現象是_______。

(4)稀硫酸和固體M反應后溶液中還殘留淡黃色固體，該固體是_____________，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____________。

(5)通過進一步實驗，測得固體M中各種成分的質量之和小于反應前鐵粉和硫粉的質量之和，產生這種現象的原因可能是_____________

A．M中有未反應的鐵和硫 B．測定氣體體積時水準管的水面高于量氣管的水面

C．A中留有反應生成的氣體 D．氣體進入D裝置前未用濃硫酸干燥

Answer 1

【答案】Fe、FeS B裝置增重，說明吸收了H2S，故M 中有FeS；C無變化而量氣管內有氣體，說明H2生成，故M中有Fe 洗氣瓶 吸收H2S 檢驗H2S已除盡 產生黑色沉淀 S 玻璃棒、漏斗 BC

【解析】

（1）①據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根據氫氣的體積可以計算出鐵的質量：n(Fe)=n(H2)=mol，m(Fe)=mol 56g/mol=g；

（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，B裝置的作用為：吸收H2S；

（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黑色沉淀，則硫化氫氣體未被B完全吸收，故應填：檢驗H2S已除盡，產生黑色沉淀；

（4）稀硫酸和固體M的反應后溶液中還殘留淡黃色固體，據硫的物理、化學性質該固體是硫，據過濾操作的實驗知用到的玻璃儀器為：燒杯、漏斗、玻璃棒；

（5）如果A中留有氣體，導致D中測量的氣體減少，從而影響對剩余鐵的計算；另外如果測定氣體的體積時水面高于量氣管，會導致量氣管內氣體壓強增大，使測量的氣體體積變小，導致Fe的計算量變小，所以答案選BC。