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,在试管B中加入50 mL 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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
滴定次数	待测溶液体积/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

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下列实验不能达到目的的是

A．用AlCl₃溶液和过量氨水制备Al(OH)₃

B．用NH₄Cl和Ca(OH) ₂固体混合加热制备NH₃

C．用NaOH溶液除去苯中的溴

D．用足量铜粉除去FeCl₂溶液中的FeCl₃杂质

（15分）中华人民共和国国家标准（GB2760－2011）规定葡萄酒中SO₂最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用题9图1装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO₂，并对含量碱性测定。

（1）仪器A的名称是_______，水通入A的进口为_________。
（2）B中加入300.00ml葡萄酒和适量盐酸，加热使SO₂全部逸出并与C中H₂O₂完全反应，其化学方程式为______________。
（3）除去C中过量的H₂O₂，然后用0.0900mol/LNaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题9中图2中的_____；若滴定终点时溶液的pH＝8.8，则选择的指示剂为__________；若用50ml滴定管进行实验，当滴定管中的液面在“10”处，则管内液体的体积（填序号）____（①＝10ml，②＝40ml，③＜10ml，④＞40ml）
（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00ml，该葡萄酒中SO₂含量为：__g/L。
（5）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_______。

某校学生化学实验小组，为验证非金属元素氟的氧化性强于硫和氮，设计了一套实验装置：（部分加持装置已略去）
（1）写出A中反应的离子方程式                。
（2）B中出现黄色浑浊现象，产生此现象的离子方程式               。
（3）试从原子结构角度解释氯的氧化性大于硫的原因           。
（4）D中干燥管中出现的现象及化学方程式                。
（5）有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮，需要在C之前加装洗气装置，请画出其装置图                （并注明盛装试剂）。
（6）还有什么方法能证明氧化性Cl₂＞S，用一种相关事实说明     。

(15分)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)试用实验室提供的下列试剂，设计两个原理不同的简单实验（只要写出实验的方案即可），证明镁元素的金属性比铝元素强。
试剂：镁条、铝条、氯化铝溶液、氯化镁溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液
方案一：_____________________________________________________________；
方案二：_____________________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可验证同周期元素非金属性的变化规律
(1)仪器A的名称为________，干燥管D的作用为________________。
(2)若要证明非金属性：Cl>S，则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄(KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加___________，观察到C中溶液___________________________的现象，即可证明。反应的离子方程式为________________________________________________________。
从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。
(3)若要证明非金属性：N>C，则在A中加稀硝酸，B中加碳酸钙，C中加澄清石灰水；观察到C中溶液变浑浊的现象，即可证明。该实验原理为______________________________。但有的同学在实验中一切操作正确的情况下没观察到上述现像，试分析可能的原因是___________________________。

已知非金属单质硫是淡黄色固体粉末，难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：

（1）装置A的分液漏斗中盛装的试剂是        ，烧瓶中加入的试剂是         。
（2）画出虚线框内的实验装置图，并注明所加试剂，说明装置的作用             。
（3）装置B中盛放的试剂是        （选填下列所给试剂的代码），实验现象为                       ，反应的化学方程式为                            。
A．Na₂S溶液    B．Na₂SO₃溶液    C．Na₂SO₄溶液
（4）还有哪些事实能够说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强（试举一例）                 。
（5）装置C中盛放烧碱溶液，目的是吸收反应后剩余的气体，防止污染空气，该反应的离子方程式为                                                 。

某化学课外活动小组的同学在学习NH₃的性质时讨论：既然NH₃具有还原性，能否像H₂那样还原CuO呢？于是他们设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。

请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为______________；
（2）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，干燥管D增重，量气管内收集到无色无味的单质气体，上述现象可以证明NH₃具有________性，写出相应的化学方程式_____________；
（3）E装置中浓硫酸的作用是________________________________
（4）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是：________________________若读数时，量气管中的液面低于水准管的液面，则量气管中气体的体积将_____。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）有同学认为：NH₃与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu₂O。已知：Cu₂O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu⁺易发生自身的氧化还原反应（2Cu⁺ →Cu+Cu²⁺）。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂O：。
（6）此套实验装置还可用于测定氨气的分子组成。若实验完毕，测得干燥管D增重m克，装置F测得气体的体积为n升（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为________（用含m、n字母的代数式表示）

铁在冷的浓硫酸中能发生钝化现象。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。

（1）证明反应所产生的气体中有SO₂生成的现象是。
（2）证明气体中含有氢气的实验现象是。
（3）为了进一步探究反应后A溶液中铁元素的价态，他们进行了如下的假设：
假设1：溶液中铁元素既有Fe³⁺也有Fe²⁺
假设2：溶液中铁元素只有Fe³⁺
假设3：溶液中铁元素只有________________
基于假设1，现有试剂：0.01 mol/L酸性KMnO₄溶液、稀溴水溶液、0.1 mal/L KI溶液、
淀粉溶液、KSCN溶液，蒸馏水。请探究其所得溶液。请完成表中内容。
【实验探究】

实验操作	预期现象	结论
取反应后的A溶液分装在a、b两试管，步骤①：往a试管中滴入。
步骤②：往b试管中滴入。		溶液含有Fe³⁺

根据镁与二氧化碳的反应推测，钠也能在二氧化碳中燃烧，且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组对钠在二氧化碳中燃烧后的产物进行定性和定量探究。
（1）假设产物为Na₂CO₃、Na₂O和C的混合物，设计实验方案，验证其中的Na₂CO₃和Na₂O。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（已知室温时BaCO₃饱和溶液的pH=9.6）
限选试剂及仪器：稀盐酸、BaCl₂溶液、Ba(OH)₂溶液、精密pH试纸（精确至0.1）、烧杯、试管、滴管、玻璃棒、表面皿、比色卡

实验操作	预期现象和结论
步骤1：取适量产物样品于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，取上层清液备用。	有不溶的黑色固体。
步骤2：取适量步骤1清液于试管中，
步骤3：

（2）假设产物为Na₂CO₃、Na₂O和C的混合物，为进一步测定产物中Na₂CO₃的含量，进行了以下实验：
步骤1：准确称取w克试样，溶解、过滤后准确配制成250mL溶液。
步骤2：准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，滴加几滴指示剂A，滴加c mol/L的标准盐酸至溶液的pH约为8.2（碳的主要存在形式为HCO₃^―），消耗盐酸的体积为V₁mL；再滴加几滴甲基橙，继续用上述盐酸滴至溶液由黄色变橙色，消耗盐酸的体积为V₂mL。
步骤3：重复实验3次。滴定结果如下

滴定次数	待测溶液的体积/mL	消耗标准盐酸的体积
滴定次数	待测溶液的体积/mL	V₁/mL	V₂/mL
1	25.00	15.02	4.97
2	25.00	14.98	5.03
3	25.00	13.21	6.75

①步骤2中，第一步滴定所使用的A指示剂为，滴定终点的现象为。
②计算Na₂CO₃的质量分数= （用含w、c的代数式表示）

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

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