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，設計了如下圖裝置。

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V mL(已折算成標準狀況)。

由上述實驗事實可知：

（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

(1)①FeS  Fe  B裝置增重、量氣管有氣體 

②

（2）洗氣瓶 

2OH^-+H₂S2H₂O+S^2-

（3）證明H₂S已被完全吸收 

黑色沉淀

（4）硫  漏斗、玻璃棒  （5）b、c

解析：(1)產生的氣體中有不能被NaOH吸收的氣體，證明該氣體是H₂，則可推斷出，Fe與硫隔絕空氣條件下反應后的固體M中有過量的Fe，則固體M中一定有FeS、Fe，由生成H₂的體積可計算出Fe的質量。

（2）（3）B裝置是洗氣瓶，用來吸收H₂S，C裝置用來檢驗H₂S是否吸收干凈；若H₂S沒有吸收干凈，則能與CuSO₄溶液作用生成黑色的CuS沉淀。

（4）稀硫酸與M反應后還剩余的淡黃色固體為S，要分離出S，需用過濾裝置。

（5）測得M中各成分的質量和小于反應前的Fe和S的質量，造成誤差的原因可能是計算時A中的氣體沒有完全進入B或D中，或者是讀D中氣體體積時水準管的水面高于量氣管的水面，造成D中的氣體體積是大于1.0×10⁵ Pa時的氣體體積。