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混合物N的成分，設計了如圖所示裝置：實驗開始時，打開分液漏斗D中活塞，緩慢加入稀鹽酸至過量，待反應停止后，B中有黑色沉淀析出，測得進入量氣裝置C中的氣體體積為Vml（已換算成標準狀況）．

根據以上實驗事實回答下列問題：
（1）A中可能發(fā)生的化學方程式為

 

．
（2）量氣裝置C中氫氧化鈉溶液的作用是

 

．
（3）B中析出黑色沉淀發(fā)生反應的離子方程式是

 

．
（4）若V=0，稀鹽酸與固體混合物N反應后容器中有固體殘留，要分離該固體，所需玻璃儀器包括燒杯、玻璃棒和

 

；由此可確定固體N中含有的物質為

 

（填化學式）．
（5）若V≠0，稀鹽酸與固體混合物N反應后容器中無固體殘留，由此可確定固體N中含有的物質為

 

（填化學式）；且其中某一成分的質量應為

 

g（用代數式表示）．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：鐵和硫在隔絕空氣的情況下反應生成FeS，故固體混合物N可能為FeS、S，或FeS、Fe，加入鹽酸，發(fā)生一定發(fā)生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，可能發(fā)生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，B中析出黑色沉淀，應為CuS，說明生成H₂S，量氣裝置C中氫氧化鈉可用于吸收H₂S，如量氣裝置C中的氣體體積V=0，說明沒有生成氫氣，則混合物為FeS和S，如≠0，說明混合物為FeS、Fe，可根據氫氣的體積確定鐵的質量，以此解答該題．

解答： 解：（1）鐵和硫在隔絕空氣的情況下反應生成FeS，故固體混合物N可能為FeS、S，或FeS、Fe，加入鹽酸，發(fā)生一定發(fā)生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，可能發(fā)生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
故答案為：FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）H₂S可與堿反應，量氣裝置C中氫氧化鈉可用于吸收H₂S，防止影響實驗結果，導致C中收集氣體體積偏大，故答案為：吸收進入C中氣體中可能含有的硫化氫；
（3）B中析出黑色沉淀，應為CuS，反應的離子方程式為Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺，故答案為：Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺；
（4）如量氣裝置C中的氣體體積V=0，說明沒有生成氫氣，則混合物為FeS和S，從溶液中分離S，可用過濾的方法，所需玻璃儀器包括燒杯、玻璃棒和漏斗，
故答案為：漏斗；FeS和S；
（5）如≠0，說明混合物為FeS、Fe，生成氫氣體積為V，則n（Fe）=n（H₂）=

V×10-3L

22.4L/mol

，m（Fe）=

V×10-3L

22.4L/mol

×56g/mol=

56V

22400

g，
故答案為：FeS和Fe；

56V

22400

．

點評：本題綜合考查物質的含量測定，為高考常見題型，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，注意把握實驗的原理和操作方法，結合物質的性質解答，難度中等．