Question

目前流行的關(guān)于生命起源假設(shè)的理論認為,生命起源于約40億年前的古洋底的熱液環(huán)境。這種環(huán)境系統(tǒng)中普遍存在鐵硫簇結(jié)構(gòu),如Fe₂S₂、Fe₄S₄、Fe₈S₇等,這些鐵硫簇結(jié)構(gòu)參與了生命起源的相關(guān)反應(yīng)。某化學興趣小組在研究某鐵硫簇結(jié)構(gòu)的組成時,設(shè)計了下列實驗。
【實驗Ⅰ】 硫的質(zhì)量確定:

按圖連接裝置,檢查好裝置的氣密性后,在硬質(zhì)玻璃管A中放入1.0 g鐵硫簇結(jié)構(gòu)(含有部分不反應(yīng)的雜質(zhì)),在試管B中加入50 mL 0.1 mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液,在試管C中加入品紅溶液。通入空氣并加熱,發(fā)現(xiàn)固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色。待固體完全轉(zhuǎn)化后將B中溶液轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶,洗滌試管B后定容。取25.00 mL該溶液用0.01 mol·L^-1的草酸(H₂C₂O₄)進行測定剩余KMnO₄溶液濃度的滴定。記錄數(shù)據(jù)如下:

滴定次數(shù)	待測溶液 體積/mL	草酸溶液體積/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

相關(guān)反應(yīng):①2Mn+2H₂O+5SO₂2Mn²⁺+5S+4H⁺
②2Mn+6H⁺+5H₂C₂O₄2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
【實驗Ⅱ】 鐵的質(zhì)量確定:
將實驗Ⅰ硬質(zhì)玻璃管A中的殘留固體加入稀鹽酸中,充分攪拌后過濾,在濾液中加入足量的NaOH溶液,過濾后取濾渣,經(jīng)充分灼燒得0.6 g固體。
試回答下列問題:
(1)檢查“實驗Ⅰ”中裝置氣密性的方法是                                       。
(2)滴定終點的判斷方法是                                       。
(3)試管C中品紅溶液的作用是                                       。
有同學提出,撤去C裝置,對實驗沒有影響,你的看法是　　　　　　　　　　 (選填“同意”或“不同意”),理由是                                       。
(4)根據(jù)實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中的數(shù)據(jù)可確定該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學式為                                       。
【問題探究】 滴定過程中,細心的小明發(fā)現(xiàn)該KMnO₄顏色褪去的速率較平常滴定時要快得多。為研究快的原因,甲同學繼續(xù)進行了下列實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表:

編號	溫度/℃	酸化的H2C2O4 溶液/mL	KMnO4 溶液/mL	溶液褪 色時間/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

 
(5)分析上述數(shù)據(jù),滴定過程中反應(yīng)速率較快的一種可能原因是                    。

Answer 1

(1)在試管C中加入少量水,關(guān)閉活塞,用手捂住硬質(zhì)玻璃管A(或用酒精燈微熱),C中有氣泡產(chǎn)生,松開手(或撤去酒精燈),有水進入導(dǎo)氣管并形成一段水柱,證明氣密性良好
(2)當?shù)稳胱詈笠坏尾菟崛芤簳r,錐形瓶中溶液紫紅色立即變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色
(3)驗證SO₂是否被酸性KMnO₄溶液完全吸收
同意　B中溶液不褪色,即可證明SO₂已被酸性KMnO₄溶液完全吸收
(4)Fe₃S₄
(5)生成的Mn²⁺對反應(yīng)起到催化作用(或反應(yīng)放熱使溫度升高,加快反應(yīng)速率)

解析