题目内容
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，设计了如图装置．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（氢气的密度为由上述实验事实可知：（1）①固体M中一定有的物质是
②其中一种物质的质量可以确定为
（3）C装置的作用是
（4）稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体，该固体是
（5）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．
考点：实验探究物质的组成成分以及含量,过滤的原理、方法及其应用,常见气体的检验与除杂方法,金属的化学性质
专题：科学探究
分析：由题目的信息可知：本题以硫化亚铁和铁为核心设计实验考查综合分析实验原理的能力．在隔绝空气的条件下将铁粉与硫粉混合加热，反应后固体成分中一定含有FeS，可能含有Fe或S，相关反应为Fe+S=FeS．（1）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．（2）根据氢气的体积可以计算出铁的质量：n（Fe）=n（H2）=
mol，m（Fe）=
mol×56g/mol=
g．（3）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：H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4．（4）淡黄色固体是硫粉，用过滤法分离硫要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯．（5）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．a项，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项，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项，A管中残留有气体，必定造成测得的M质量偏小；d项，排水法收集氢气，氢气不需要干燥．
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解答：解：（1）本题以硫化亚铁和铁为核心设计实验考查综合分析实验原理的能力．在隔绝空气的条件下将铁粉与硫粉混合加热，反应后固体成分中一定含有FeS，可能含有Fe或S，相关反应为Fe+S=FeS；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；故答案为：FeS、Fe；B装置吸收H2S增重，故有FeS，VmL气体是由Fe和H2SO4反应生产的H2，故有Fe；
（2）根据氢气的体积可以计算出铁的质量：n（Fe）=n（H2）=
mol，m（Fe）=
mol×56g/mol=
g；故答案为：
；
（3）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：H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4；故答案为：检验H2S是否吸收完全；有黑色沉淀；
（4）淡黄色固体是硫粉，用过滤法分离硫要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯；故答案为：S；漏斗、玻璃棒；
（5）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．a项，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项，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项，A管中残留有气体，必定造成测得的M质量偏小；d项，排水法收集氢气，氢气不需要干燥；故答案为：bc；
（2）根据氢气的体积可以计算出铁的质量：n（Fe）=n（H2）=
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（3）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：H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4；故答案为：检验H2S是否吸收完全；有黑色沉淀；
（4）淡黄色固体是硫粉，用过滤法分离硫要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯；故答案为：S；漏斗、玻璃棒；
（5）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．a项，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项，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项，A管中残留有气体，必定造成测得的M质量偏小；d项，排水法收集氢气，氢气不需要干燥；故答案为：bc；
点评：实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．有关的计算要准确，同学们要具体分析，综合掌握．
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