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++5H2C2O4
2Mn2++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 。
右图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。
现用该浓硫酸配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸。可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧 瓶;③烧杯;④药匙;⑤量筒;⑥托盘天平。请回答下列问题:
(1)盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有下列警示标记中的▲
(2)配制稀硫酸时,还缺少的仪器 ▲(写仪器名称)
(3)经计算,配制100 mL1 mol·L-1的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为▲mL,量取硫酸时应选用▲mL规格的量筒(填字母番号)
A.10 mLB.50 mLC.100 mLD.200mL
(4)在烧杯中稀释浓硫酸的实验操作为▲; 若在稀释过程中,少量浓硫酸不慎沾在手上,处理方法为▲。
(5)对所配制的稀硫酸进行测定,发现其浓度大于1 mol·L-1,配制过程中下列各项操作可能引起该误差的是▲。
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视刻度线取浓硫酸
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水
C.将稀释后的稀硫酸立即转入容量瓶后,紧接着就进行以后的实验操作
D.转移溶液时,不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
E.定容时,俯视容量瓶刻度线进行定容
F.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处
我省自贡盛产食盐,人类与食盐关系密切,食盐在老百姓生活和现代社会的工农业生产中均有重要作用,没有食盐的生活是不可以想象的。粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,
(1)为了除去粗盐中的泥沙,可采用的实验操作方法的名称是____▲____
(2)为了除去可溶性杂质,可以按以下实验步骤进行提纯:①加过量BaCl2溶液;②加过量NaOH溶液;③加过量Na2CO3溶液;④过滤;⑤加适量盐酸。
其中,在步骤③中涉及的离子反应方程式有___▲; ▲。
(3)含碘食盐往往加入KIO3,为了检验实验中是否含KIO3,可以用以下反应进行:
KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O
为了从反应后的溶液中提取得到纯净的I2,可采用的实验操作方法的名称是___▲__。
某活动小组利用如图装置验证N0的还原性及探究工业生产硝酸的原理。
如何检查该装置气密性。
(一)向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积
(1)通入NO前,向广口瓶①中加入水,让水充满广口瓶①,且调节滴定管③中液面与①相平并记录滴定管③的刻度。
(2)从导管a通入一定量的NO并准确测定通入NO的体积的主要操作:;计算出通入的NO的体积为V mL(V<50)。
(二)验证NO的还原性;探究工业生产硝酸的原理
(1)停止通入NO后关闭K1、K3,打开K2,从导管b缓缓通入O2,写出通入O2的过程中发生的化学反应方程式:。
(2)继续通入O2,打开K3并及时调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平,直到广口瓶①中刚好充满液体。
I.当通入氧气的体积为V/2mL时,则广口瓶①的气体体积为;
II.当广口瓶①的气体体积为V/2 mL时,则通入氧气的体积可能为。
实验室用固体烧碱配制500mL0.1000mol/L的NaOH溶液。
(1)需称量___________g烧碱
(2)配制过程中,不需要的仪器(填写代号)____________________
a、烧杯 b、托盘天平 c、玻璃棒 d、1000mL容量瓶 e、漏斗 f、胶头滴管
(3)根据实验需要和(2)所列仪器判断,完成实验还缺少的玻璃仪器有____________
(4)步骤B通常称为转移,步骤A通常称为
(5)将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列
(6)若实验时遇到下列情况,将使溶液的浓度偏低的是。
A.忘记将洗涤液转入容量瓶; |
B.容量瓶洗涤后底部内壁有水珠而未作干燥处理; |
C.定容、摇匀、静置后发现凹面低于刻度线又加水至刻度线; |
D.定容时俯视刻度线; |
(10分)某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。
(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列液体中,能形成胶体的是________。
A.冷水 B.沸水 C.NaOH浓溶液 D.NaCl浓溶液
(2)现有甲、乙、丙、丁四名同学进行Fe(OH)3胶体的制备
① 甲同学的操作是:取一小烧杯,加入25 mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,用玻璃棒搅拌,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。请评价该操作是否正确______________。
② 乙向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,为了使反应进行充分,煮沸10分钟,请评价是否正确____________。
(3)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式:__________________________。
(4)怎样检验制备的物质是否为胶体?____________________________。
(5)取少量你制得的胶体加入试管中,加入(NH4)2SO4溶液,现象是______________,这种现象称为胶体的____________。
(6)氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是__________。
A.胶粒直径小于1 nm B.胶粒带正电荷
C.胶粒作布朗运动 D.胶粒能透过滤纸