Question

3．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，设计了如图所示装置．打开分液漏斗D中活塞，缓慢加入稀盐酸至过量，与固体M充分反应．待反应停止后，B中有黑色沉淀析出，C中量气装置右边液面上升，调节量气装置使左右液面相平后，测得进入C中的气体为V mL（已换算成标准状况）．

根据上述实验事实，回答下列问题：
（1）加入药品和实验开始前必须进行的操作是检查装置的气密性．
（2）固体M中一定有的物质是FeS、Fe（写化学式）．
（3）写出A中发生反应的化学方程式（只写一个）：FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑或Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
（4）写出B中析出黑色沉淀时发生反应的离子方程式Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺．
（5）根据题给条件，固体M中一种物质的质量可以确定，应为m（铁）=$\frac{56V}{22400}$g（用代数式表示）．
（6）稀盐酸与固体M反应后还残留淡黄色固体，该固体可能是S（写化学式），要分离该固体，在实验操作中，除烧杯、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是漏斗．
（7）反应完成后，取A中溶液少许加入试管中，要确定固体M中是否含有Fe³⁺，需加入的试剂为：A．
A．KSCN溶液B．NaOH溶液C．氨水．

Answer 1

分析 铁和硫在隔绝空气的情况下反应生成FeS，故固体混合物M可能为FeS、S或FeS、Fe，加入盐酸，一定发生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，可能发生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，B中析出黑色沉淀，应为CuS，说明生成H₂S，量气装置C中氢氧化钠可用于吸收H₂S，C中量气装置右边液面上升，调节量气装置使左右液面相平后，测得进入C中的气体为V mL，说明生成氢气，则说明混合物为FeS、Fe，可根据氢气的体积确定铁的质量，以此解答该题．

解答 解：（1）加入药品和实验开始前必须进行的操作是检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
（2）因为B中有黑色沉淀析出，说明生成H₂S，则发生发生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑，C中量气装置右边液面上升，说明生成氢气，则发生生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，所以固体M中一定有的物质是FeS、Fe，故答案为：FeS、Fe；
（3）根据以上分析，固体混合物M中一定有的物质是FeS、Fe，A中加入盐酸，发生FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑和Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
故答案为：FeS+2HCl═FeCl₂+H₂S↑或Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（4）B中析出黑色沉淀，应为CuS，反应的离子方程式为Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺，故答案为：Cu²⁺+H₂S═CuS↓+2H⁺；
（5）C中量气装置右边液面上升，调节量气装置使左右液面相平后，测得进入C中的气体为V mL，说明生成氢气体积为V，则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，
故答案为：m（铁）=$\frac{56V}{22400}$；
（6）稀盐酸与固体M反应后还残留淡黄色固体，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：S；漏斗；
（7）要确定固体M中是否含有Fe³⁺，根据三价铁与KSCN溶液显血红色检验，所以需加入的试剂为KSCN溶液，故选：A．

点评 本题综合考查物质的含量测定，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意把握实验的原理和操作方法，结合物质的性质解答，难度中等．