某化学兴趣小组需100 mL某物质的量浓度的FeSO4溶液作标准试剂,现有外观颜色发黄的硫酸亚铁晶体、浓硫酸、稀盐酸、KMnO4溶液、溴水、KSCN溶液、石蕊、酚酞及中学化学常用化学仪器,实验过程如下:
Ⅰ.配制FeSO4溶液
(1)下列关于FeSO4溶液配制操作步骤的合理顺序为A→B→ (填字母)。
A.在盛适量水的烧杯中滴加少量浓H2SO4后搅拌均匀并冷却到室温
B.称取一定质量的FeSO4晶体样品
C.将样品溶于已配制的稀H2SO4中,用玻璃棒搅拌至样品充分溶解
D.过滤后,将滤液转移到容量瓶中,加水稀释至指定刻度
E.往硫酸亚铁溶液中加入稍过量的铁粉,充分搅拌,静置一段时间至不再有气体冒出为止
(2)回答下列问题:
①将样品溶于稀H2SO4,而不直接溶于水的理由是 。
②在配制硫酸亚铁溶液时,需加入铁粉的理由是 。
Ⅱ.标定FeSO4溶液的浓度
(1)用滴定管量取20.00 mL FeSO4溶液放入锥形瓶中,用0.10 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点,耗去KMnO4溶液20.00 mL,若生成物中Mn元素全部呈+2价,滴定反应的离子方程式为 ,据此可测得FeSO4溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)滴定时选用 (A.石蕊B.酚酞C.不用指示剂,填字母)为指示剂,理由是 。
已知反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O是可逆反应。现设计如下图所示实验装置(装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合的回路)进行下述操作:
(Ⅰ)向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表指针偏转;
(Ⅱ)若改向(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液,发现微安表指针偏转方向与Ⅰ相反。
试完成下列问题:
(1)两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转?
(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反?
在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相容的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极,圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅拌棒,可以上下搅动液体。接通电源,阳极周围的液体呈现棕色,且颜色由浅变深,阴极上有气泡生成。停止通电,取出电极,用搅拌棒上下剧烈搅动。静置后液体又分为两层,下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。根据上述实验回答:
(1)阳极上的电极反应式: ;
(2)阴极上的电极反应式: ;
(3)原上层液体是: ;
(4)原下层液体是: ;
(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是: ;
(6)要检验上层液体中含有的金属离子,其方法是: 。现象是: 。
将pH=3的某弱酸溶液稀释100倍后,该溶液的pH值范围为:____>pH>____;其原因是____。
某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下:
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g。
②组装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图所示,导管口高于液面)。
⑥测量收集到的气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌收拾干净。
⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
完成下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:①调整量筒内外液面的高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却到室温;③读取量筒内气体的体积。这三个步骤的正确顺序是___________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
(4)如果实验中得到的气体体积是c L(25 ℃、1.01×105 Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c,不必化简):M(O2)=______________________。
现有一重水(D2O)和水(H2O)的混合物(不是天然的纯水)。当m g这种水被电解时,电路上通过x mol电子,阳极收集到气体m1 g,阴极收集到气体m2 g(电解产物的溶解忽略不计)。
(1)若要求出重水的质量分数y,至少需要上述m、x、m1、m2等4个数据中的__________个。这些数据共有____________组,在下列橫线上分别列出(有多少填多少)。
______________________________________________________
(2)从(1)中空格所填的数据中任取一组含m的数据,计算已被电解的水中D2O的质量分数y=___________。