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11.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,反应后进入量气管的气体的体积为VmL(已折算成标准状况).由上述实验事实可知:
(1)①固体M中一定含有的物质是Fe、FeS(填化学式),理由是装置B增重,说明生成了硫化氢气体,故M中一定含有硫化亚铁,C装置无变化,说明硫化氢已被完全吸收,量气管气体的体积为VmL,说明收集的气体是氢气,说明M中还有铁.
②其中一种物质的质量可以确定为2.5×10-3V(用代数式表示)g.
(2)B装置的名称是洗气瓶;写出B装置中反应的化学方程式:2NaOH+H2S=2H2O+Na2S.
(3)C装置的作用是检验硫化氢气体是否完全被B装置吸收,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是硫酸铜溶液中出现黑色沉淀.
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是硫,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漏斗、玻璃棒.
(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bc.
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.

分析 (1)铁和硫在隔绝空气的情况下反应生成硫化亚铁,故M可能为FeS、S、Fe,使硫酸和固体M充分反应,装置B增重,说明生成了硫化氢气体,故M中一定含有硫化亚铁,C装置无变化,说明硫化氢已被完全吸收,量气管气体的体积为VmL,说明收集的气体是氢气,说明M中还有铁,根据氢气的体积可计算出铁的质量;
(2)根据B装置的作用分析;氢氧化钠和硫化氢反应生成硫化钠和水;
(3)C装置作用为检验硫化氢是否完全吸收,若有硫化氢会和硫酸铜反应生成黑色的硫化铜沉淀;
(4)根据硫的物理性质及过滤操作所需仪器解答;
(5)测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面,则测得气体体积小于实际体积,造成据此计算出固体M中铁的质量比实际偏小.

解答 解:(1)①铁和硫在隔绝空气的情况下反应生成硫化亚铁,故M可能为FeS、S、Fe,使硫酸和固体M充分反应,装置B增重,说明生成了硫化氢气体,故M中一定含有硫化亚铁,C装置无变化,说明硫化氢已被完全吸收,量气管气体的体积为VmL,说明收集的气体是氢气,说明M中还有铁,通过以上分析知,固体中含有Fe、FeS,
故答案为:Fe、FeS;装置B增重,说明生成了硫化氢气体,故M中一定含有硫化亚铁,C装置无变化,说明硫化氢已被完全吸收,量气管气体的体积为VmL,说明收集的气体是氢气,说明M中还有铁;
②其中一种物质的质量可以确定为铁,铁和硫酸反应的离子方程式为:
Fe+2H+=Fe2++H2
56g                22.4L
m                    V×10-3L
m=$\frac{56g×V×1{0}^{-3}L}{22.4L}$=2.5×10-3Vg;
其中一种物质的质量可以确定为2.5×10-3Vg,
故答案为:2.5×10-3V;
(2)B装置能吸收气体,为洗气瓶,硫化氢和氢氧化钠反应生成硫化钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2S=2H2O+Na2S,
故答案为:洗气瓶;2NaOH+H2S=2H2O+Na2S;
(3)C装置作用为检验硫化氢是否完全吸收,若有硫化氢会和硫酸铜反应生成黑色的硫化铜沉淀;
故答案为:检验硫化氢气体是否完全被B装置吸收;硫酸铜溶液中出现黑色沉淀;
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是硫,硫不溶于水,故可采取过滤方法分离,过滤所需仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;
故答案为:硫;漏斗;玻璃棒;
(5)测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面,则测得气体体积小于实际体积,造成据此计算出固体M中铁的质量比实际偏小,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,M中有未反应的铁和硫;因测量气体的体积是通过排出水的体积来测量的,只要生成气体,由于压强增大,气体就膨胀,排出水,增加的气体可排出水的体积相同,故A中留有反应生成的气体,气体进入D装置前未用浓硫酸干燥都不影响气体的体积,
故答案为:bc.

点评 本题考查了探究物质组成的测定,明确物质的性质是解本题关键,再结合物质之间的反应来分析解答,知道每个装置中发生的反应,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.计算并完成下列各空:
(1)当SO2和SO3中分子个数比为1:2时,原子总数之比为3:8,质量之比为2:5
(2)现有a g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g•mol-1,则:
①该气体的物质的量为$\frac{a}{M}$mol
②该气体在标准状况下的体积为$\frac{22.4a}{M}$L
③该气体溶于水后形成V L溶液(不考虑反应),其溶液的物质的量浓度为$\frac{a}{MV}$mol•L-1
(3)用等体积的0.1mol•L-1的BaCl2 溶液,可使相同体积的Fe2(SO43、Na2SO4、KAl(SO42 三种溶液中的SO42-恰好完全沉淀,则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为2:6:3.

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7.(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
(a)NaHSO4:NaHSO4=Na++H++SO42-;(b)NaOH:NaOH=Na++OH-;(c)Na2CO3:Na2CO3=2Na++CO32-
(2)写出下列反应的离子方程式:
(a)醋酸与氢氧化钠混合:CH3COOH+OH-→CH3COO-+H2O;(b)实验室制CO2:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;(c)实验室制H2S:FeS+2H+=Fe2++H2S↑.

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4.肼(N3H4)和亚硝酸钠在化工生产及航天工业中具有十分广泛的应用,如图是以液氨为原料生产肼和亚硝酸钠的工艺流程(肼能与水混溶,形成稳定的N2H4•H2O):

回答下列问题:
(1)NaNO2中N的化合价为+3.
(2)写出在NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化学反应方程式:2NH3+NaClO$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$N2H4•H2O+NaCl.
(3)由成品液2得到成品固体混合物需经过的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(4)亚硝酸钠在一定条件下能与无水肼反应生成一种钠氨化合物和水,生成的钠氨化合物中钠的质量分数为0.353g.则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;该反应中的氧化产物是NaN3
(5)已知所得成品固体混合物中含有2种钠盐,若要获得NaNO2产品,则需要除去的物质为NaNO3(填化学式);使用Pb进行处理时,杂质能转变为NaNO2,而Pb转化成PbO,则这一处理过程发生反应的化学方程式为NaNO3+Pb═NaNO2+PbO;已知,NaNO2在邻苯二甲酸二丁酯中溶解度远大于在水中的溶解度,而另一钠盐则不具有该性质,若用有机溶剂邻苯二甲酸二丁酯处理成品固体混合物水溶液时,NaNO2 与另一钠盐通过分液(填操作名称)被分离.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列指定反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.碳酸钙溶于醋酸溶液:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
B.铜溶于硫酸酸化的H2O2溶液:Cu+2H++H2O2═Cu2++2H2O
C.少量SO2通入氨水中:SO2+NH3•H2O═NH4++HSO3-
D.向A12(SO43溶液中加少量Ba(OH)2溶液:Al3++SO42-+Ba2++3OH-═BaSO4↓+Al(OH)3

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16.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等.某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量.
(1)移取10.00mL密度为1.10g/mL的过氧化氢溶液至250mL容量瓶(填仪器名称)中,加水衡释至刻度,摇匀.移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样.
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在横线上.
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管中.滴定到达终点的现象是滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色.
(4)反复滴定三次,平均耗用0.11mol/L KMnO4 标准溶液20.00mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为$\frac{0.085cV}{ρ}$×100%.
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果偏高(填“偏高”或“偏低”或“不变”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.用图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是(  )
 乙烯 的制备试剂X剂Y
 ACH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2OKMnO4酸性溶液
 BCH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2OBr2的CCl4溶液
 CCH3CH2OH与浓硫酸加热至170℃NaOH溶液KMnO4酸性溶液
DCH3CH2OH与浓硫酸加热至170℃NaOH溶液Br2的CCl4溶液
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.化学知识无处不在,我国优秀的传统文化中蕴含着众多的化学知识,下列对应的相关解释或说法不正确的是(  )
  古文记载 对应的化学知识
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 B《望庐山瀑布》:“日照香炉生紫烟” 碘的升华
 C《石灰吟》:“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间” 碳酸钙高温下分解
 D《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折” 剂钢指的是铁的合金,其硬度比纯铁大
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

1.将红热的黑色固体单质甲放入乙的浓溶液中剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,有如图变化关系:

(1)推导出各物质的化学式:BNODCu(NO32
(2)写出化学反应方程式:
①甲与乙的反应:C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O;
②气体与澄清石灰水反应:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2HNO3+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O.

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