Question

利用Y型管与其它仪器组合可以进行许多实验（固定装置略）．分析并回答下列问题：
（1）实验目的：验证SO₂有氧化性将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中，在支管交叉处实验现象为

 

；硫化亚铁处加水的目的是

 

．
（2）实验目的：探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分，倾斜A使稀硫酸（足量）与固体M充分反应，待反应停止后，B装置增重，C装置中溶液无变化，反应后进入量气管气体的体积为VmL（已折算成标准状况），由上述实验事实可知：
①固体M中一定有的物质是

 

（填化学式） 其中一种物质的质量可以确定为

 

g（用代数式表示）．
②C装置的作用是

 

，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是

 

．通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是

 

a．M中有未反应的铁和硫
b．测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c．A中留有反应生成的气体
d．气体进入D装置前未用浓硫酸干燥

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）浓硫酸分别滴入 Y型管的两个支管中，所产生的两种气体相遇发生反应：SO₂+2H₂S═3S+2H₂O，反应生成S；S为淡黄色固体；H₂S具有强还原性，可与浓硫酸发生氧化还原反应：H₂S+H₂SO₄（浓）=S↓+SO₂+2H₂O，所以与有FeS的一侧应用水稀释，故答案为：管壁内有淡黄色固体生成；稀释浓硫酸，防止硫化氢被氧化；
（2）①该题的实验目的是探究铁与硫在隔绝空气条件下反应所得固体M的成分，所以我们首先应考虑假设M成分的可能情况：若原铁粉与硫恰好完全反应，则只有FeS；若一种反应物（Fe或S）过量，则得M为FeS和Fe或FeS和S，然后根据B和D中实验现象确定M的成分中必有Fe存在；装置D中有气体收集，且体积为Vml，则可以计算原固体中Fe的质量；
②因为硫化氢可溶于水，若氢气中混有硫化氢将影响氢气体积的测定，所以C装置用于检验H₂S是否已除尽，若没有氢氧化钠溶液，H₂S将与硫酸铜溶液反应产生黑色沉淀；不考虑硫粉与铁粉反应得到固体M产生的误差，则题述现象源于测定M成分产生的误差．

解答： 解：（1）浓硫酸分别滴入 Y型管的两个支管中，所产生的两种气体相遇发生反应：SO₂+2H₂S═3S+2H₂O，反应生成S；S为淡黄色固体；H₂S具有强还原性，可与浓硫酸发生氧化还原反应：H₂S+H₂SO₄（浓）=S↓+SO₂+2H₂O，所以与有FeS的一侧应用水稀释，
故答案为：管壁内有淡黄色固体生成；稀释浓硫酸，防止硫化氢被氧化；
（2）①该因为氢氧化钠溶液增重，说明一定有H₂S产生，推知M中一定有硫化亚铁；硫酸铜溶液无变化，说明硫化氢已被氢氧化钠溶液完全吸收，量气管里收集到的气体一定是氢气，推知M中有铁粉；根据氢气的体积可以计算出铁的质量：n（Fe）=n（H₂）=

V

22400

mol，m（Fe）=

V

22400

mol×56g/mol=

V

400

g，
故答案为：FeS、Fe；

V

400

；
②因为硫化氢可溶于水，若氢气中混有硫化氢将影响氢气体积的测定，所以C装置用于检验H₂S是否已除尽，若没有氢氧化钠溶液，H₂S将与硫酸铜溶液反应产生黑色沉淀；
a、若铁粉和硫粉没有反应完，通过测定氢气的体积可测定铁粉剩余的量，同时可直接测定硫过量的量，所以对M总质量的测定没有影响；
b、读氢气体积时，水准管中水面高于量气管里的水面，量气管里氢气受到的压强大于外压（增加了液压部分的压强），造成测定的氢气体积偏小，测定的铁粉质量偏低；
c、A管中残留有气体，必定造成测得的M质量偏小；
d、排水法收集氢气，氢气不需要干燥，
故答案为：证明H₂S已被完全吸收；黑色沉淀；b、c．

点评：本题考查二氧化硫的性质实验设计以及物质的含量的测定，题目难度中等，本题注意根据物质的性质判断实验设计．