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】 确定硫的质量:
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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 0.100 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)溶液滴定剩余的 KMnO4。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:①2MnO
+2H2O+5SO2===2Mn2++5SO
+4H+
②2MnO
+6H++5H2C2O4===2Mn2++10CO2↑+8H2O
【实验Ⅱ】 确定铁的质量:
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)判断滴定终点的方法是____________________。
(2)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____________________________。
(3)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,细心的同学发现该KMnO4溶液颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究速率加快的原因,该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 |
(4)分析上述数据,滴定过程中反应速率加快的一种可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在0 ℃、1.01×105 Pa时进行下列实验:甲、乙、丙三位同学各取30.0 mL同浓度的盐酸,加入相同组成的镁铝合金粉末,测定产生气体的体积,有关数据列表如下:
| 实验序号 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 合金质量(mg) | 510 | 765 | 918 |
| 气体体积(mL) | 560 | 672 | 672 |
试求:(1)盐酸的物质的量浓度是多少?
(2)合金中各成分的质量分数。
现有一份CuO和Cu2O的混合物,用H2还原法测定其中的CuO质量x g,实验中可以测定以下数据:①W:混合物的质量(g)、②W(H2O):生成水的质量(g)、③W(Cu):生成 Cu的质量(g)、④V(H2):标准状况下消耗H2的体积(L)。
(已知摩尔质量:Cu:64 g·mol-1、CuO:80 g·mol-1、Cu2O:144 g·mol-1、H2O:18 g·mol-1)
(1)为了计算x至少需要测定上述4个数据中的____个,这几个数据的组合共有________种。请将这些组合一一填入下列空格中。
说明:①选用W、W(H2O)、W(Cu)、V(H2)表示,不必列出具体算式。
②每个空格中填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满。
(2)从上述组合中选出一个含W数据的求x的计算式:
________________________________________________。
(3)以上数据组合中易于取得的一组是____________________________。
某样品是由碳酸钠与氯化钠组成的固体混合物,现欲测定样品中碳酸钠的质量分数。
某同学称取10.00 g样品,配成1 000 mL溶液,用______(填仪器名称)量取25.00 mL放入锥形瓶中,加入甲基橙作指示剂,用0.150 0 mol·L-1标准盐酸溶液滴定至终点,平行测定三次,有关实验数据记录如下表,则样品中碳酸钠的质量分数为__________。
| 实验编号 | 待测液体积(mL) | 标准液体积(mL) | |
| 滴定前读数 | 终点时读数 | ||
| 1 | 25.00 | 0.00 | 30.02 |
| 2 | 25.00 | 0.20 | 33.80 |
| 3 | 25.00 | 1.40 | 31.38 |
碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O
+2I-===2SO
+I2 (慢)
I2+2S2O
===2I-+S4O
(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的________________耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O
与S2O
初始的物质的量需满足的关系为n(S2O
)∶n(S2O
)________________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
| 实验序号 | 体积V/mL | ||||
| K2S2O8溶液 | 水 | KI溶液 | Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | |
| ① | 10.0 | 0.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
| ② | 9.0 | 1.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
| ③ | 8.0 | Vx | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
表中Vx=______________,理由是___________________________。
(3)已知某条件下,浓度c(S2O
)~反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O
)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
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