Question

某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分，设计了如图装置。

倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应，待反应停止后，B装置增重，C装置中溶液无变化。反应后进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况)。

(1)由上述实验事实可知：

①固体M中一定有的物质是________________________________(填化学式)，理由是____________________________________________________________________。

②其中一种物质的质量可以确定为___________g(用代数式表示)。

(2)B装置的名称是___________。

写出B装置中反应的离子方程式_____________________。

(3)C装置的作用是__________________，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是_____________________________________________________________。

(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体，该固体是_______，要分离出该固体，在实验操作中，除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是____________________________________。

(5)通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是______________________。

a.M中有未反应的铁和硫

b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面

c.A中留有反应生成的气体

d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥

Answer 1

解析：(1)①根据Fe与S在隔绝空气的条件下反应生成的固体与稀硫酸反应后，生成的H₂S被NaOH溶液吸收，CuSO₄溶液中又无变化，说明进入量气管的气体应该是H₂，由此可以判断M固体中一定含有的物质是FeS、Fe。

②H₂在标准状况下的体积为V mL，则固体M中Fe的质量为×56 g，即为g。

(2)B装置的名称是洗气瓶，NaOH溶液吸收H₂S发生反应的离子方程式为2OH^-+H₂S2H₂O+S^2-。

(3)为了确定另一气体的成分，必须排除H₂S的干扰，用CuSO₄溶液可验证气体中是否还含有H₂S：CuSO₄+H₂SCuS↓+H₂SO₄,CuS为黑色沉淀。

(4)残留固体为淡黄色，应为S，S不溶于水中，可通过过滤的方法将其分离，过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。

(5)M中有未反应的铁和硫，不影响实验；用装置D测定气体体积时，应将水准管和量气筒两边的水面处在一个水平面上，若高于量气管的水面，所测出的气体体积偏小；装置及导气管内存在残留气体也能使测定出的气体体积减少；气体干燥与否对气体体积的测量影响不大。

答案：(1)①FeS、Fe  B装置增重、量气管中有气体  ②

(2)洗气瓶  2OH^-+H₂S2H₂O+S^2-

(3)证明H₂S已被完全吸收  有黑色沉淀产生

(4)硫  漏斗、玻璃棒

(5)b、c