摘要:[原理]酸性靛蓝又名靛蓝胭脂红.分子式是C16H8O22.试液pH<11.6时呈蓝色.pH>14.0时呈黄色.酸性靛蓝也是氧化还原型指示剂.它在碱性条件下被氧气氧化后呈绿色.被葡萄糖还原后呈黄色.它的中间态呈橙红色.因此又叫“三变色 魔术.该反应也能反复多次变色.[操作](1)称取2g氢氧化钠.放在400mL烧杯里.加少量水使它溶解.然后配制成200mL溶液.把这碱溶液倒在250mL的锥形瓶中.(2)在上述锥形瓶中加入4g葡萄糖.在它溶解后加入1-2mL1%的酸性靛蓝溶液.轻微地摇匀瓶内的混合液.塞好瓶塞.这时溶液呈绿色.(3)把锥形瓶静置在桌面上.片刻后绿色渐渐变成橙红色.接着变成黄色.轻轻摇动锥形瓶.黄色溶液又变橙红色.较激烈地振荡锥形瓶.橙红色又变绿色.静置后又由绿色变成橙色.不久又变黄色.随着不断静置和振荡.三种颜色能反复互变.[说明]上述变色的最佳温度是25-30℃.温度过低时要加热.但不可高于50℃. 振荡实验[原理]把碘酸钾.双氧水.硫酸.丙二酸.淀粉.硫酸锰等试剂按一定比例配成混合液.会发生如下一些反应.

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硫酸亚铁铵的化学式为(NH42SO4?FeSO4?6H2O,是浅绿色晶体,商品名为莫尔盐,易溶于水,不溶于乙醇.
温度/℃
溶解度/g
0 10 20 30 40 50 60
(NH42SO4 70.6 73.0 75.4 78.0 81.0 - 88.0
FeSO4?7H2O 15.7 20.5 26.5 32.9 40.2 48.6 -
(NH4)SO4FeSO4?6H2O 12.5 17.2 21.6 28.1 33.0 40.0 -
完成下面的实验报告:
【实验原理】
【实验用品】
10%Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、(NH42SO4固体、蒸馏水、无水乙醇.锥形瓶、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台、漏斗、托盘天平、量筒、滤纸.
【实验步骤】
(1)Fe屑的处理和称量
称取3g铁屑,放入锥形瓶,用l0%Na2CO3溶液,除去Fe屑表面的油污,将剩余的碱液倒掉,用蒸馏水把Fe冲洗干净,干燥后称其质量m1g.
(2)FeSO4的制备
将称量好的Fe屑放人锥形瓶中,加入l5mL 3mol/LH2SO4,加热10min后(有氢气生成,用明火加热注意安全).
 
,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中.将滤纸上的固体干燥后称得质量为m2g.
①a处的操作是
 

②制取FeSO4时,加入的Fe为什么要过量?(用离子方程式表示)
 

(3)(NH42SO4?FeSO4?6H2O的制备
根据FeSO4的物质的量,计算并称取(NH42SO4固体,并将其加入上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止.
 
,得到硫酸亚铁铵的晶体.过滤后用无水乙醇洗涤晶体,除去其表面的水分,称量得到的晶体质量为m3g.
①b处的操作是
 
;②制备莫尔盐晶体时,为什么不能将溶液蒸发至干?
 

(4)产品检验
微量Fe3+的分析.称0.5g产品置于25mL比色管中,加水溶解后加1mL 25%的KSCN溶液,继续加水至25mL刻度,摇匀,与教师所给标准对比,评价产品质量.写出该过程所发生反应的离子方程式:
 

【实验记录】
起始铁的质量m1/g 反应后铁的质量m2/g 莫尔盐的质量 产率
理论产量/g 实际产量m3/g
5.0 2.2 c 14.7 d
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甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一.我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg?m-3.某研究性学习小组欲利用酸性KMnO4溶液测定空气中甲醛的含量,请你参与并协助他们完成相关学习任务.
【测定原理】KMnO4(H+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸.
4MnO4-+5HCHO+H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【测定装置】部分装置如图1所示

[测定步骤]
①用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取5.00mL1.00×10-3mol?L-1KMnO4溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4酸化.
②将1.00×10-3 mol?L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用.
③打开
a
a
,关闭
b
b
(填“a”或“b”),用注射器抽取100mL新装修的房屋室内空气.关闭
a
a
,打开
b
b
(填“a”或“b”),再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应.再重复③操作4次.
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积.
⑤再重复实验2次,实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL.
【交流讨论】
(1)计算该居室内空气中甲醛的浓度
18
18
mg?m-3,该居室的甲醛
(填是或否)超标.
(2)某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及滴定实验均无错误)提出合理假设:
注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅等
注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅等
(至少答出2种可能性).
(3)实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为:实验装置应加以改进.有同学提议:可将插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图2),有利于提高实验的准确度,其理由是
增大空气与高锰酸钾溶液的接触面积,使空气中的甲醛反应充分
增大空气与高锰酸钾溶液的接触面积,使空气中的甲醛反应充分
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硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名为莫尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵,一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成莫尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:

温度/℃

10

20

30

40

50

70

(NH4)2SO4

73.0

75.4

78.0

81.0

84.5

91.9

FeSO4·7H2O

40.0

48.0

60.0

73.3

(NH4)2SO4??FeSO4??6H2O

17.2

26.4

33.0

46.0

实验室制取少量莫尔盐的流程如下:

试回答下列问题:

(1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污,简述其除去油污的原理                                                              

(2)将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩,停止加热的时机                        

(3)步骤4中析出的晶体不含(NH4)2SO4和FeSO4的原因是                      ,理论上制得的莫尔盐的质量为         

(二)称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵,制成溶液。用未知浓度的KMnO4酸性溶液进行滴定。

(1)滴定时,将KMnO4酸性溶液装在_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。试写出该滴定过程中的离子方程式:___                                             __

(2)判断该反应到达滴定终点的现象为                                     

(3)假设到达滴定终点时,用去V mL KMnO4酸性溶液,则该KMnO4酸性溶液的浓度为          mol/L

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