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所得固體M的成分。設計了如圖1-5-29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：

圖1-5-29

(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____________________。

寫出B裝置中反應的離子方程式________________________________________________。

(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

解析：氣體通過NaOH溶液時，NaOH溶液質量增加，說明Fe、S在隔絕空氣的條件下

反應，產物中一定含有FeS。H₂S氣體通過NaOH后，再通過CuSO₄溶液無明顯變化，說明H₂S在通過NaOH溶液時已全部被吸收，否則H₂S氣體會與CuSO₄作用產生黑色沉淀CuS。

所以最后量氣管中收集到的氣體一定是H₂，即M中一定含有Fe單質。又根據電子得失守恒有n(Fe)·2=n(H₂)·2=×2所以m(Fe)=×56 g·mol^-1= g若與H₂SO₄反應后溶液中還殘余有淡黃色的硫單質，可用過濾的方法將其除去，所需玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。M中各成份的質量之和小于鐵粉和硫粉的質量，其原因可能是產物與H₂SO₄反應產生的氣體未全部吸收，也可能是由于測定氣體體積不準確造成的，如水準管液面高于量氣管液面等。

答案：(1)①FeS、Fe

    B裝置吸收H₂S增重，故有FeS  V mL氣體是由Fe和H₂SO₄反應產生的H₂，故有Fe。

  ②V/400

(2)洗氣瓶  H₂S+2 OH^-S^2-+2H₂O(或H₂S+ OH^-HS^-+H₂O)

(3)檢驗H₂S是否吸收完全  有黑色沉淀

(4)硫(或S)  漏斗、玻璃棒  (5)b  c