Question

利用Y型管與其它儀器組合可以進行許多實驗（固定裝置略）．分析并回答下列問題：
（1）實驗?zāi)康模候炞CSO₂有氧化性將膠頭滴管中濃硫酸分別滴入Y型管的兩個支管中，在支管交叉處實驗現(xiàn)象為

 

；硫化亞鐵處加水的目的是

 

．
（2）實驗?zāi)康模禾骄胯F與硫在隔絕空氣的條件下反應(yīng)所得固體M的成分，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裝置中溶液無變化，反應(yīng)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固體M中一定有的物質(zhì)是

 

（填化學式） 其中一種物質(zhì)的質(zhì)量可以確定為

 

g（用代數(shù)式表示）．
②C裝置的作用是

 

，如果實驗中沒有B裝置，則C裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是

 

．通過進一步實驗，測得固體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

 

a．M中有未反應(yīng)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(yīng)生成的氣體
d．氣體進入D裝置前未用濃硫酸干燥

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）濃硫酸分別滴入 Y型管的兩個支管中，所產(chǎn)生的兩種氣體相遇發(fā)生反應(yīng)：SO₂+2H₂S═3S+2H₂O，反應(yīng)生成S；S為淡黃色固體；H₂S具有強還原性，可與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)：H₂S+H₂SO₄（濃）=S↓+SO₂+2H₂O，所以與有FeS的一側(cè)應(yīng)用水稀釋，故答案為：管壁內(nèi)有淡黃色固體生成；稀釋濃硫酸，防止硫化氫被氧化；
（2）①該題的實驗?zāi)康氖翘骄胯F與硫在隔絕空氣條件下反應(yīng)所得固體M的成分，所以我們首先應(yīng)考慮假設(shè)M成分的可能情況：若原鐵粉與硫恰好完全反應(yīng)，則只有FeS；若一種反應(yīng)物（Fe或S）過量，則得M為FeS和Fe或FeS和S，然后根據(jù)B和D中實驗現(xiàn)象確定M的成分中必有Fe存在；裝置D中有氣體收集，且體積為Vml，則可以計算原固體中Fe的質(zhì)量；
②因為硫化氫可溶于水，若氫氣中混有硫化氫將影響氫氣體積的測定，所以C裝置用于檢驗H₂S是否已除盡，若沒有氫氧化鈉溶液，H₂S將與硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀；不考慮硫粉與鐵粉反應(yīng)得到固體M產(chǎn)生的誤差，則題述現(xiàn)象源于測定M成分產(chǎn)生的誤差．

解答： 解：（1）濃硫酸分別滴入 Y型管的兩個支管中，所產(chǎn)生的兩種氣體相遇發(fā)生反應(yīng)：SO₂+2H₂S═3S+2H₂O，反應(yīng)生成S；S為淡黃色固體；H₂S具有強還原性，可與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)：H₂S+H₂SO₄（濃）=S↓+SO₂+2H₂O，所以與有FeS的一側(cè)應(yīng)用水稀釋，
故答案為：管壁內(nèi)有淡黃色固體生成；稀釋濃硫酸，防止硫化氫被氧化；
（2）①該因為氫氧化鈉溶液增重，說明一定有H₂S產(chǎn)生，推知M中一定有硫化亞鐵；硫酸銅溶液無變化，說明硫化氫已被氫氧化鈉溶液完全吸收，量氣管里收集到的氣體一定是氫氣，推知M中有鐵粉；根據(jù)氫氣的體積可以計算出鐵的質(zhì)量：n（Fe）=n（H₂）=

V

22400

mol，m（Fe）=

V

22400

mol×56g/mol=

V

400

g，
故答案為：FeS、Fe；

V

400

；
②因為硫化氫可溶于水，若氫氣中混有硫化氫將影響氫氣體積的測定，所以C裝置用于檢驗H₂S是否已除盡，若沒有氫氧化鈉溶液，H₂S將與硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀；
a、若鐵粉和硫粉沒有反應(yīng)完，通過測定氫氣的體積可測定鐵粉剩余的量，同時可直接測定硫過量的量，所以對M總質(zhì)量的測定沒有影響；
b、讀氫氣體積時，水準管中水面高于量氣管里的水面，量氣管里氫氣受到的壓強大于外壓（增加了液壓部分的壓強），造成測定的氫氣體積偏小，測定的鐵粉質(zhì)量偏低；
c、A管中殘留有氣體，必定造成測得的M質(zhì)量偏��；
d、排水法收集氫氣，氫氣不需要干燥，
故答案為：證明H₂S已被完全吸收；黑色沉淀；b、c．

點評：本題考查二氧化硫的性質(zhì)實驗設(shè)計以及物質(zhì)的含量的測定，題目難度中等，本題注意根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷實驗設(shè)計．