Question

3．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(yīng)所得固體M的成分，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置．打開分液漏斗D中活塞，緩慢加入稀鹽酸至過量，與固體M充分反應(yīng)．待反應(yīng)停止后，B中有黑色沉淀析出，C中量氣裝置右邊液面上升，調(diào)節(jié)量氣裝置使左右液面相平后，測(cè)得進(jìn)入C中的氣體為V mL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，回答下列問題：
（1）加入藥品和實(shí)驗(yàn)開始前必須進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性．
（2）固體M中一定有的物質(zhì)是FeS、Fe（寫化學(xué)式）．
（3）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（只寫一個(gè)）：FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑或Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
（4）寫出B中析出黑色沉淀時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺．
（5）根據(jù)題給條件，固體M中一種物質(zhì)的質(zhì)量可以確定，應(yīng)為m（鐵）=$\frac{56V}{22400}$g（用代數(shù)式表示）．
（6）稀鹽酸與固體M反應(yīng)后還殘留淡黃色固體，該固體可能是S（寫化學(xué)式），要分離該固體，在實(shí)驗(yàn)操作中，除燒杯、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器是漏斗．
（7）反應(yīng)完成后，取A中溶液少許加入試管中，要確定固體M中是否含有Fe³⁺，需加入的試劑為：A．
A．KSCN溶液B．NaOH溶液C．氨水．

Answer 1

分析 鐵和硫在隔絕空氣的情況下反應(yīng)生成FeS，故固體混合物M可能為FeS、S或FeS、Fe，加入鹽酸，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(yīng)為CuS，說(shuō)明生成H₂S，量氣裝置C中氫氧化鈉可用于吸收H₂S，C中量氣裝置右邊液面上升，調(diào)節(jié)量氣裝置使左右液面相平后，測(cè)得進(jìn)入C中的氣體為V mL，說(shuō)明生成氫氣，則說(shuō)明混合物為FeS、Fe，可根據(jù)氫氣的體積確定鐵的質(zhì)量，以此解答該題．

解答 解：（1）加入藥品和實(shí)驗(yàn)開始前必須進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）因?yàn)锽中有黑色沉淀析出，說(shuō)明生成H₂S，則發(fā)生發(fā)生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，C中量氣裝置右邊液面上升，說(shuō)明生成氫氣，則發(fā)生生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，所以固體M中一定有的物質(zhì)是FeS、Fe，故答案為：FeS、Fe；
（3）根據(jù)以上分析，固體混合物M中一定有的物質(zhì)是FeS、Fe，A中加入鹽酸，發(fā)生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑和Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
故答案為：FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑或Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（4）B中析出黑色沉淀，應(yīng)為CuS，反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺，故答案為：Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺；
（5）C中量氣裝置右邊液面上升，調(diào)節(jié)量氣裝置使左右液面相平后，測(cè)得進(jìn)入C中的氣體為V mL，說(shuō)明生成氫氣體積為V，則n（Fe）=n（H₂）=$\frac{V×10{\;}^{-3}L}{22.4L/mol}$，m（Fe）=$\frac{V×10{\;}^{-3}L}{22.4L/mol}$×56g/mol=$\frac{56V}{22400}$g，
故答案為：m（鐵）=$\frac{56V}{22400}$；
（6）稀鹽酸與固體M反應(yīng)后還殘留淡黃色固體，該固體是硫，硫不溶于水，故可采取過濾方法分離，過濾所需儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒；故答案為：S；漏斗；
（7）要確定固體M中是否含有Fe³⁺，根據(jù)三價(jià)鐵與KSCN溶液顯血紅色檢驗(yàn)，所以需加入的試劑為KSCN溶液，故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的含量測(cè)定，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)解答，難度中等．