Question

9．课外小科约老师继续探究铁粉和硫粉反应的实验：他们各自取一定量的铁粉和硫粉均匀混合后堆放在石棉网上，在其中插入烧红的玻璃棒，反应立即发生．拿掉玻璃棒后，反应继续剧烈进行，反应过程中有少量刺激性气味的气体x产生．反应结束后，都得到了黑色固体．老师得到的黑色固体不会被磁铁吸引，而小科的却会被磁铁吸引．
（1）铁和硫的反应是放热（填“放热”或“吸热”）反应．
（2）气体x的化学式为SO₂．
（3）对比老师的实验结果，小科猜想自己得到的黑色固体可能是有剩余的铁或有生成的四氧化三铁．小科想验证是否有铁剩余．
老师启发小科：硫化亚铁能与稀硫酸反应，产生硫化氢气体，该气体能被氢氧化钠溶液吸收．于是，小科认为正确连接如图所示的三个装置并进行实验，如果a处有水压出，就能验证有铁剩余．小科依次连接各装置的导管口：e→c→d→b→a．（填“c→d”或“d→c”）
②老师指出设计不够合理，不能就此验正猜想．请你帮小科说出不够合理的原因：反应前锥形瓶中含有空气．于是小科改进了实验设计，继续进行探究…

Answer 1

分析 拿掉玻璃棒后，反应继续剧烈进行，说明硫和铁反应时放出热量；
硫能和空气中的氧气反应生成有刺激性气味的气体二氧化硫；
因为反应前锥形瓶中含有空气，加入稀硫酸时，锥形瓶中的一部分空气会被排出．

解答 解：（1）在其中插入烧红的玻璃棒，反应立即发生，拿掉玻璃棒后，反应继续剧烈进行，因此铁和硫的反应是放热反应．
故填：放热．
（2）硫和氧气反应生成有刺激性气味的气体二氧化硫，故气体X是二氧化硫，二氧化硫的化学式为SO₂．
故填：SO₂．
（3）①连接装置要注意长进短出，故依次连接各装置的导管口顺序为：e→c→d→b→a；
②因为反应前锥形瓶中含有空气，加入稀硫酸时，锥形瓶中的一部分空气会被排出，即使没有氢气进入盛有水的试剂瓶中，a处也会有水压出．
故填：c→d；反应前锥形瓶中含有空气．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．