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 。
孔雀石主
要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及纳米材料G，步骤如下：
请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①最佳为 （填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 （填代号）。
a．KMnO4／H+ b．Cl2 c．H2O2 d．KSCN
沉淀D中除了过量的CuO外，还存在另一种固体，其化学式为 ，
加入CuO作用是 。
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过 操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是 。
（3）制备纳米材料G时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入） （填化学式）。
写出该反应的化学方程式 。
（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，取用KMnO4标准溶液应使用 。取A溶液稀释一定倍数后，用KMnO4标准溶液滴定，终点现象为 。
为测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比（用m表示），请从下图中选用适当的实验装置，设计一个合理而简单的实验，用于测定m的值。其中E装置由甲、乙两根玻璃管组成，用橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度（0mL～50mL），供量气用，乙管可上下移动，用来调节液面高低。
A B C D E
回答下列问题：
（1）实验中气体（NO和NO2）发生装置应选择 （填装置序号）。
（2）要测定m值，需要将C中的溶液进行中和滴定，由于浓硝酸具有强
氧化性，能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验。因此，中和滴定前必须进行的操作是 。
（3）装置的连接顺序是（填各装置接口的编号，连结胶管及夹持装置均省略） 。
（4）连接好装置，检查气密性后，应进行两步必要的操作：
第一，打开b，向E装置右管中加适量水；
第二 。
（5）实验前甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。此时应进行的操作是 。
（6）实验后若量气管中气体的体积（换算成标准状况下）为V（L），C中硝酸的物质的量为 n mol，则用含n和V的式子表示m＝ 。
(10分)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如下图：
(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母)：E接 ， 接 ， 接H,G接F。
(2)在装置中；①饱和食盐水起的作用是 ;
②浓硫酸起的作用是 。
(3)化学实验中检验是否有Cl
产生常用湿润的淀粉—KI试纸。如果有Cl产生，可观察到的现象是 ，写出反应方程式 。
(4)写出下列化学反应的离子方程式
①气体发生装置中进行的反应: ;
②尾气吸收装置中进行的反应: 。
下图是实验室里的一种常用装置，利用它可进行若干实验。
（1）若在瓶中盛满水，用它作量气装置，则气体应从 端通入，用它可以测量下列哪些气体的体积 （填编号）。
①H2 ②O2 ③NH3 ④CO2
（2）若用它作干燥装置来干燥CO2气体，则气体应从 端通入，瓶中可选用下列哪些干燥剂
（填编号）。
①碱石灰 ②浓硫酸 ③生石灰
（3）若用它作气体的收集装置，用排空气法收集气体，当从A端通入气体时，可收集下列哪些气体 （填编号）。
①CO2 ②H2 ③SO2 ④NH3
某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。
（1）①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：
B：________________________________，D：____________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为：
B：________________________________，D：____________________________。
（2）实验中NaOH溶液的作用是：______________________________________ 。
写出Cl2通入NaOH溶液中的化学方程式_______________________________。
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