目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境。这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验。
【实验Ⅰ】 硫的质量确定:
按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.0 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管B中加入50 mL 0.1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后将B中溶液转移至250 mL容量瓶,洗涤试管B后定容。取25.00 mL该溶液用0.01 mol·L-1的草酸(H2C2O4)进行测定剩余KMnO4溶液浓度的滴定。记录数据如下:
| 滴定次数 |
待测溶液 体积/mL |
草酸溶液体积/mL |
|
| 滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
| 1 |
25.00 |
1.50 |
23.70 |
| 2 |
25.00 |
1.02 |
26.03 |
| 3 |
25.00 |
0.00 |
24.99 |
相关反应:①2Mn
+2H2O+5SO2
2Mn2++5S
+4H+
②2Mn+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2O
【实验Ⅱ】 铁的质量确定:
将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.6 g固体。
试回答下列问题:
(1)检查“实验Ⅰ”中装置气密性的方法是 。
(2)滴定终点的判断方法是 。
(3)试管C中品红溶液的作用是 。
有同学提出,撤去C装置,对实验没有影响,你的看法是 (选填“同意”或“不同意”),理由是 。
(4)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为 。
【问题探究】 滴定过程中,细心的小明发现该KMnO4颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究快的原因,甲同学继续进行了下列实验,实验数据如下表:
| 编号 |
温度/℃ |
酸化的H2C2O4 溶液/mL |
KMnO4 溶液/mL |
溶液褪 色时间/s |
| 1 |
25 |
5.0 |
2.0 |
40 |
| 2 |
25 |
5.0(另加少量可溶 于水的MnSO4粉末) |
2.0 |
4 |
| 3 |
60 |
5.0 |
2.0 |
25 |
(5)分析上述数据,滴定过程中反应速率较快的一种可能原因是 。
实验室常用
与浓盐酸反应制备
（发生装置如图所示）。
(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是（填序号）
A.往烧瓶中加人
粉末
B.加热
C.往烧瓶中加人浓盐酸
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：
甲方案：与足量
溶液反应，称量生成的
质量。
乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案：与已知量
（过量）反应，称量剩余的
质量。
丁方案：与足量
反应，测量生成的
体积。
继而进行下列判断和实验：
① 判定甲方案不可行，理由是。
② 进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样20.00
，用0.1000
标准溶液滴定，消耗22.00
，该次滴定测得试样中盐酸浓度为
b.平行滴定后获得实验结果。
③ 判断丙方案的实验结果（填"偏大"、"偏小"或"准确"）。
) = 2.8×10-9、
= 2.3×10-11
④ 进行丁方案实验：装置如图所示（夹持器具已略去）。
(i) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中。
(ii)反应完毕，每间隔1 分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是（排除仪器和实验操作的影响因素）。
甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计如下实验流程：
实验中，先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完毕后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得，反应前氧化铜的质量
、氧化铜反应后剩余固体的质量
、生成氮气在标准状况下的体积
。
乙小组测得，洗气前装置D的质量
、洗气后装置D的质量
、生成氨气在标准状况下的体积
。
请回答下列问题：
（1）写出仪器a的名称。
（2）检查A装置气密性的操作是。
（3）甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。
| 实验装置 |
实验药品 |
制备原理 |
|
| 甲小组 |
A |
氢氧化钙、硫酸、硫酸铵 |
反应的化学方程式为。 |
| 乙小组 |
浓氨水、氢氧化钠 |
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：。 |
（4）甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为。
（5）乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是
。为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氨气的体积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是。
某课外活动小组对甲酸进行了如下的实验，以验证其含有醛基，并考察其化学性质，首先做了银镜反应.
（1）在甲酸进行银镜反应前，必须在其中加入一定量的，因为；
（2）写出甲酸进行银镜反应的化学方程式：
（3）某同学很成功的做了银镜反应，他肯定没有进行的操作________（写字母）：
| A．用洁净的试管； |
| B．在浓度为2%的NH3·H2O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银； |
| C．用前几天配制好的银氨溶液； |
| D．在银氨溶液里加入稍过量的甲酸； |
E、用小火对试管直接加热；
F、反应过程中，振荡试管使之充分反应.
然后，同学们对甲酸与甲醇进行了酯化反应的研究：
（4）乙装置中长导管A的作用是；
（5）写出甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式
（6）选择甲装置还是乙装置好？________，原因是；
（7）实验过程中选用的药品及试剂有：浓H2SO4、甲醇、甲酸还有________、________两种必备用品.
（8）一同学用装有饱和氢氧化钠的三颈瓶接收甲酸甲酯，几乎没有收集到产物，
请给予合理的解释。
请你与某小组的同学共同探究乙醇与乙酸的酯化反应实验：
(1) 请你根据图示，补画实验室制取乙酸乙酯的装置图。
(2) 其中小试管中装入的物质是____________；其主要作用是、____________、__________________________。
(3) 分离小试管中制取的乙酸乙酯应使用的仪器叫做______________；分离完毕，应从该仪器________________ (填“下口放”或“上口倒”)出。
(4) 实验完毕，发现大试管中的反应液有些变黑，其原因是________________________。
(5) 该实验中，若用3mol乙醇和1mol乙酸在浓硫酸作用下加热，充分反应后，能否生成1mol乙酸乙酯？ （填“能”或“不能”），原因是 （不考虑原料损耗）。
(6) 写出该反应的化学方程式：
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入l mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热
至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________，导管B除了导气外还具有的作用是______。
②试管C置于冰水浴中的目的是_____________________________。
（2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在______层(填上或下)，分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a．KMnO4溶液 b．稀H2SO4c．Na2CO3溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从_________口进入。
③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是（）
a．蒸馏时从70℃开始收集产品
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________。
a．用酸性高锰酸钾溶液b．用金属钠c．测定沸点