题目内容
为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数,某化学活动小组设计了如图所示的实验装置,并完成以下实验探究。
(1)往圆底烧瓶中加入m g铁碳合金,并滴入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:①常温下,Fe在浓硫酸中钝化;② 。
(2)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还可能的原因是 。
(3)装置B的作用是 。
(4)甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成,他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为 。
(5)乙同学认为甲同学的结论是错误的,他认为为了确认二氧化碳的存在,需在装置B-C之间添加装置M。装置E、F中盛放的试剂分别是 、 。重新实验后观察到装置F中的现象是 。
(6)有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO4溶液来测定(5Fe2++Mn
+8H+
5Fe3++Mn2++4H2O)。
测定铁元素质量分数的实验步骤如下:
Ⅰ.往烧瓶A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
Ⅱ.将滤液B稀释为250 mL;
Ⅲ.取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为V mL。
①步骤Ⅱ中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须要用到的是 。
②丙同学设计了下列滴定方式(夹持仪器省略),最合理的是 (填字母序号)。 
③滴定过程中 (填“需要”或“不需要”)加入指示剂。
④铁碳合金中铁元素的质量分数为 。
(1)常温下碳与浓硫酸不反应
(2)铁、碳在酸溶液中形成原电池
(3)检验SO2的存在
(4)C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)酸性KMnO4溶液或溴水(或其他合理答案) 品红溶液
品红溶液不褪色或无明显现象
(6)①250 mL容量瓶 ②b ③不需要 ④
×100%
解析
（12分）硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）俗名“大苏打”，又称为“海波”。它易溶于水，难溶于乙醇，加热易分解。工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如下图：实验具体操作步骤为：
①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节螺旋夹，使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电磁搅拌器搅动。
②至析出的硫不再消失，控制溶液的pH接近
7时，停止通入SO2气体。
③抽滤所得的滤液，转移至蒸发皿中，水浴加热
浓缩，直到溶液表面出现晶膜。
④冷却结晶、抽滤、洗涤。
⑤将晶体放入烘箱中，在40～45℃左右干燥
50～60min，称量。
请回答以下问题：
（l）仪器a的名称是 ；
（2）步骤②中若控制pH值小于7，则产率会下降，请用离子方程式解释原因： 。
（3）步骤③中不能将溶液蒸发至干的原因是 ；晶膜通常在溶液表面出现的原因是 。
（4）步骤④中洗涤硫代硫酸钠晶体所用试剂的结构式是 。
（5）为检验制得的产品的纯度，该实验小组称取5,0克的产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：在锥形瓶中加入25mL 0．0lmol·L-1 KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I－+IO3－+6H+=3I2+3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O
=2I－+S4O
，当蓝色褪去H半分钟不变色时到达滴定终点。实验数据如下表：
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 |
| Na2S2O3溶液体积（mL） | 19.98 | 20.02 | 21.18 |
则该产品的纯度是____ ，间接碘量法滴定过程中可能造成实验结果偏低的是____ 。
A．滴定管末用Na2S2O3溶液润洗 B．滴定终点时仰视读数
C．锥形瓶用蒸馏水润洗 D．滴定管尖嘴处滴定前无气泡，滴定终点发现气泡
实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成填空：
（1）配制100 mL 0.10 mol/L NaOH标准溶液。
①主要操作步骤：计算→称量→溶解→(冷却后)转移→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→ →将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。
②称量 g氢氧化钠固体所需仪器有：天平(带砝码、镊子)、 、 。
（2）取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：
| 实验编号 | NaOH溶液的浓度(mol/L) | 滴定完成时， NaOH溶液滴入的体积(mL) | 待测盐酸溶液的体积(mL) |
| 1 | 0.10 | 22.62 | 20.00 |
| 2 | 0.10 | 22.72 | 20.00 |
| 3 | 0.10 | 22.80 | 20.00 |
①滴定达到终点的标志是 。
②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约 (保留两位有效数字)。
③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的 （选择甲、乙、丙之一），然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
④ 在上述实验中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有： 。
A．滴定终点读数时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．滴定过程中,有少量标准液溅出锥形瓶外。
E．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失
黄铁矿（主要成分为FeS2）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
Ⅰ、将m1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
Ⅱ、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：
|
问题讨论：
（1）I中，甲瓶内所盛试剂是____溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式为____。
（2）II中，乙瓶加入H2O2溶液时反应的离子方程式为_____________________。
（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为_______________________。
（4）III的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有____________________________________________。
（5）III的步骤④中，表示滴定已达终点的现象是
（6）Ⅲ的步骤④进行了三次平行实验，测得消耗KMnO4溶液体积分别为24.98mL、24.80mL、25.02mL（KMnO4被还原为Mn2+）。根据上述数据，可计算出该黄铁矿样品铁元素的质量分数为 。
CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。实验室用粗铜（含少量铁）制备CuSO4·5H2O的流程如下：
回答下列问题：
（1）实验室配制250 mL4.8 mol·L－1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要__________________________________________________。
（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：
| 离子 | Fe3+ | Cu2+ | Fe2+ |
| 开始沉淀的pH | 2.7 | 4.4 | 7.0 |
| 沉淀完全的pH | 3.7 | 6.4 | 9.6 |
除去Fe3+，溶液的pH应控在_______________范围，调pH可选用的试剂是____________。
（3）若制得的CuSO4·5H2O中存在杂质Cu(NO3)2，进一步提纯的实验操作名称是__________。
（4）获得的CuSO4·5H2O晶体表面附着杂质离子，常用酒精洗涤的原因是____________。
用标准的BaCl2溶液测定晶体的纯度时，发现纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有_____________________________________________（任写一种）。
（5）实验室欲制取适量NO气体。下图中最适合的实验装置是__________（填序号），并注明装置中所需药品的名称。
A．__________，B．__________，C．__________，D．__________。（根据选择的装置可以填满也可以不填满）