蛋白质是生命的物质基础。某学习小组通过实验探究一种蛋白质的元素组成。
I.确定该蛋白质中的某些组成元素
(1)为确定该蛋白质中含氮元素,要将样品中有机氮转化成铵盐。能证明铵根存在的离子方程式是__。
(2)为确定该蛋白质中含碳、氢、硫三种元素,采用如图装置进行探究,通入氧气使样品在装置A中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过其余装置。
①装置B中的试剂是________。
②装置D的作用是_______。
③当装置B、C、E、F依次出现下列现象:_____,品红溶液褪色,_____,出现白色浑浊;可证明燃烧产物中含有H2O、SO2、CO2,结论:该蛋白质中含碳、氢、硫、氮等元素。
II.为测定该蛋白质中硫元素的质量分数,小组取蛋白质样品充分燃烧,先用足量碘水吸收二氧化硫,再取吸收液,以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定过量的碘,已知:2+I2===+2I-。
(3)写出二氧化硫与碘水反应的化学方程式:_______。
(4)达到滴定终点的标志为________。
(5)取蛋白质样品m g进行测定,采用c1 mol·L-1的碘水V1 mL进行吸收,滴定过量的碘样时消耗c2 mol·L-1硫代硫酸钠溶液V2 mL。该蛋白质中的硫元素的质量分数为______。
(6)若燃烧时过量氧气进入吸收液中,可能会导致该蛋白质中的硫元素的质量分数测定值______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料.研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白:
[方案一]
[实验方案]将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。
实验中发生反应的化学方程式是___。
[实验步骤]
(1)称取10.8g铝镁合金粉末样品,溶于体积为V、物质的量浓度为4.0mol⋅L-1NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V≥___mL。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[方案二]
[实验方案]将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积。
[实验步骤]
(1)同学们拟选用如图1实验装置完成实验:
你认为最简易的装置其连接顺序是A接___接___接___(填接口字母,可不填满)。
(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图2所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是___。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL,则产生氢气的体积为___mL。
③若需确定产生氢气的量,还需测定的数据是___。
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某化学小组设计实验,探究“NO2是否能与炽热的铜反应生成氧化铜和氮气”。
已知:①NO和FeSO4溶液反应:NO+FeSO4=FeSO4·NO(棕色)
②酸性KMnO4溶液吸收NO生成NO和Mn2+
③Cu2O在酸性条件下能发生反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
设计实验所需装置如图所示(每个装置中液态试剂均足量,且不考虑A装置挥发出的硝酸对后续装置的影响)。
回答下列问题:
(1)该实验装置较复杂,检查气密性时采用分段检查的方法,请写出A装置气密性的检验方法___。
(2)该实验装置的连接顺序为:___(填装置字母代号),C装置中盛装试剂是___(填名称)。
(3)开始实验先引发A中反应,一段时间后再点燃D处酒精灯,这样操作的目的是___。
(4)实验过程中观察到下列现象,请回答:
①B中浅绿色溶液变棕色得出实验结论是___
a.二氧化氮与铜反应的还原产物一定有NO
b.二氧化氮与铜反应的还原产物一定无NO
c.二氧化氮与铜反应的还原产物可能有NO
②E中有明显现象,该现象是___,写出发生反应的离子方程式___。
(5)当D中铜粉完全反应时冷却至室温,停止A中反应,测得反应后D中固体粉末质量为ag,
①当a=___(用含m的代数式表示)时,铜被氧化的产物全部是CuO;
②设计最简单的实验方案,验证反应后D中固体是否含有Cu2O___(试剂选任)
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水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)沉淀A的主要成分是__。
(2)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__,请写出相应的离子方程式:__。
(3)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol•L-1KMnO4溶液36.00mL。
①请配平此滴定过程中的反应。
___MnO+___H++___H2C2O4——___Mn2++___CO2+___H2O
②求该水泥样品中钙的质量分数为___。
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草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色,可用作晒制蓝图。某实验小组对纯净草酸亚铁晶体热分解气体产物成分的进行探究。小组成员采用如图装置(可重复选用)进行实验:
请回答下列问题:
(1)E中盛装碱石灰的仪器名称为___。
(2)D中的现象是___,是为了证明草酸亚铁晶体分解产物中可能含有___。
(3)按照气流从左到右的方向,上述装置的接口顺序为a→g→f→___→尾气处理装置(仪器可重复使用)。
(4)实验前先通入一段时间N2,其目的为___。
(5)实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为___。
(6)小组成员设计实验证明了A中分解后的固体成分为FeO,则草酸亚铁晶体分解的化学方程式为___。
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实验室可用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸,原理如图所示:
实验步骤如下:
步骤I:电合成:在电解池中加入KI、20mL蒸馏水和20mL的1,4-二氧六环,搅拌至完全溶解,再加入20mL苯乙酮,连接电化学装置,恒定电压下电解7h;
步骤II:清洗分离:反应停止后,将反应液转移至烧瓶,蒸馏除去反应溶剂;用蒸馏水和二氯甲烷洗涤烧瓶,将洗涤液转移至分液漏斗;用二氯甲烷萃取除去质,分离出水相和有机相;
步骤III:制得产品:用浓盐酸酸化水相至pH为1~2,接着加入饱和NaHSO3溶液,振荡、抽滤、干燥,称量得到产品7.8g;
有关物质的数据如下表所示:
物质 | 分子式 | 溶解性 | 沸点(℃) | 密度(g/cm3) | 相对分子质量 |
苯乙酮 | C8H8O | 难溶于水 | 202.3 | 1.03 | 120 |
苯甲酸 | C7H6O2 | 微溶于水 | 249 | 1.27 | 122 |
二氯甲烷 | CH2Cl2 | 不溶于水 | 40 | 1.33 | 85 |
回答下列问题:
(1)步骤I中,阴极的电极反应式为________________________ ,苯乙酮被氧化的离子方程式为_____________________
(2)步骤II蒸馏过程中,需要使用到的玻璃仪器有____________,(填标号)除此之外还需要____________________
(3)步骤II分液过程中,应充分振荡,静置分层后________(填标号)
A.直接将有机相从分液漏斗的上口倒出
B.直接将有机相从分液漏斗的下口放出
C.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从下口放出
D.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从上口倒出
(4)步骤III中,加入浓盐酸的目的是____________________
(5)步骤III中,加入饱和NaHSO3溶液,水相中的颜色明显变浅,说明过量的I2被还原为I-,其离子方程式为_______________________
(6)本实验的产率是______________(保留小数点后一位有效数字)
(7)得到的粗苯甲酸可用____________法进行提纯。
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化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品,加水充足搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量 NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_________________。
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸,观察到的现象是__________________,通入过量二氧化碳的离子方程式是_________________。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:_____。
(4)C中反应生成沉淀的离子方程式是________。
(5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是___(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取8.0g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。
(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是____________。
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某化学小组同学探究在实验室中检验的干扰因素。
(1)检验溶液中是否含有 时先用过量盐酸将溶液酸化,其目的是排除_______________、、Ag+等离子可能造成的干扰。
(2)为了验证盐酸能否排除的干扰,该小组同学进行了如下实验:
Ⅰ.量取一定体积的浓盐酸(盛放浓盐酸试剂瓶的标签中部分信息如下图),稀释,配制成 5 mol/L 的稀盐酸。
Ⅱ.甲同学取 0.3 g 未变质的 Na2SO3 固体,向其中加入上述 5mol/L 稀盐酸至过量,产生大量气泡。充分振荡后滴加 4 滴BaCl2 溶液,迅速产生白色浑浊,产生白色浑浊的原因可能是:
①______________。
②盐酸中含有 Fe3+,实验证实含有 Fe3+的方案是:___________________,用离子方程式解释由 Fe3+产生白色浑浊的原因:__________。
(3)乙同学提出,检验时能否用硝酸酸化来排除的干扰,丙同学认为不可行,理由是(用离子方程式表示)____________________________,继续实验:称取 5 份 0.3 g 未变质的Na2SO3 固体,分别向其中加入 10 mL 不同浓度的硝酸, 振荡;再滴加 4 滴BaCl2 溶液,观察并记录实验现象如下表。
硝酸浓度(mol/L) | 滴加氯化钡溶液之前现象 | 滴加氯化钡溶液之后现象 |
15.0(浓硝酸) | 产生大量红棕色气体,溶液呈黄色 | 立即产生大量白色沉淀 |
7.5 | 产生大量红棕色气体,溶液呈淡黄色 | 立即产生大量白色沉淀 |
4.8 | 产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色 | 开始无现象,约 60 min 后溶液开始变浑浊 |
2.0 | 产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色 | 开始无现象,约 70 min 后溶液开始变浑浊 |
0.5 | 产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色 | 开始无现象,约 120 min 后溶液开始变浑浊 |
依据上述实验得出的结论是:________________。
(4)丙同学查阅资料后提出:Cl-的存在也会对 的检验产生干扰。在 Cl-催化作用下,稀硝酸可将氧化为 。为证明上述观点,设计如下实验,请将实验ⅱ的操作补充完整。
实验 | 实验操作 | 实验现象 |
ⅰ | 将 0.3 g Na2SO3 和 0.3 g NaCl 固体混合,加入 10 mL 2.0mol/L 的稀硝酸,振荡后,再滴加 4 滴 BaCl2 溶液。 | 立即产生大量白色沉淀。 |
ⅱ | ____________。 | 放置两小时后溶液未变浑浊。 |
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Fe3O4又称为磁性氧化铁,常用来制造录音磁带和电讯器材。其Fe(II)和Fe(III)的比值是评判磁粉质量优劣的重要指标,测定方法如下(杂质不含干扰测定):
I.准确称量mg磁粉样品溶于过量稀硫酸,配制成250.00mL溶液;
II.取25.00mL上述溶液,用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液V1mL;
III.另取I溶液25.00mL,加入30%过氧化氢溶液,微热至无气泡后冷却至室温;
IV.向Ⅲ所得溶液中加入过量KI,密闭反应30min;
V.用0.3000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V2mL。
已知:I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6,Na2S2O3 和 Na2S4O6 溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、____________和______________。
(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是_____________。
(3)Ⅲ中加过氧化氢溶液时一定要过量,理由是______________。
(4)V 中滴定至终点的现象是_______________。
(5)磁粉中 Fe(II)和Fe(III)的物质的量之比为___________(写出计算式即可)。
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ClO2是国际上公认安全、无毒的绿色消毒剂,在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。ClO2有多种制备方法。
I.某实验小组拟用图示装置模拟工业制取并收集ClO2。
(1)A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、_________。
(2)B装置必须放在冰水浴中,其原因是___________。
II.我国的科学家经过科学探索,发现一种ClO2的制备方法,该方法安全性好,没有产生毒副产品。将经干燥空气稀释的氯气通入填充有固体亚氯酸钠(NaClO2)的反应柱内,即生成ClO2。
(3)化学反应方程式为:___________。
III.以过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
(4)反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是_________。
(5)通入氮气的目的除了有利于将ClO2排出,还有____________。
(6)ClO2处理含CN-废水的离子方程式为______。装置D的作用是____________。
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