Question

【题目】科学研究发现，三种金属或两种金属可以组成准晶体。某准晶体样品M可能由铁、铜和铝中的三种或两种组成。

【实验目的】探究 ________________ 。

【提出假设】猜想1：M的成分是铁和铜；

猜想2：M的成分是铁和铝；

猜想3：M的成分是______；

猜想4：M的成分是铁、铜和铝

【设计实验】取两份质量均为m g的M样品，按图1和图2装置分别进行实验：实验前后条件都是常温、常压，待样品M充分反应后，按图1、图2实验方案完成实验并测得气体体积分别为V1 L和V2 L（所测定的气体体积已折合成标准状况）。

（1）完成实验目的和猜想填空内容。

（2）若该实验需要0.50mol/LNaOH溶液 180mL，按中学常用规格仪器配制时应称量____g NaOH（用托盘天平），若称量的NaOH固体中混有Na2O杂质会导致所配溶液浓度_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

（3）进行实验1前，B瓶中的水没有装满，使测得的气体体积 _______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），实验2中的导管a的作用为_____________并能防止因加入液体而排出锥形瓶内部分空气，导致测定的气体体积偏大。

（4）若V1≠0，则推测上述猜想 ________（填“1”、“2”、“3”或“4”）一定不成立，若猜想3成立，则V1 ________V2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（5）若V1＜V2≠0 ，则M样品中铁的质量为____________g（用含V1和V2式子表示）

Answer 1

【答案】 M的成分 铜和铝 5.0 偏大 无影响 平衡压强，使硫酸顺利流下 1 = 0.25(V2—V1)

【解析】实验目的：探究准晶体样品M的成分及含量；关于样品M组成的猜想：两种金属的混合物，有三种情况：铁和铜、铁和铝，还有一种情况是铜和铝；（2）若该实验需要0.50mol·L－1NaOH溶液 180mL，配溶液要用250mL的容量瓶，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol·L－1×0.25L×40g·mol－1=5.0g；62gNa2O，溶于水能生成2molNaOH，每31g就能获得1molNaOH，若称量的NaOH固体中混有Na2O杂质会导致所配溶液浓度偏大；（3）如果实验前B瓶液体没有装满水，不影响实验结果，因为理论上B管收集的气体体积等于排入C管里液体的体积；实验2中的导管a的作用为平衡压强，使硫酸顺利流下，并能防止因加入液体而排出锥形瓶内部分空气，导致测定的气体体积偏大。（4））若实验1测出有气体产生，说明一定有铝与氢氧化钠反应，猜想1不成立．因为铁和铜都不能与氢氧化钠反应．猜想3成立，M为铜和铝，实验1和实验2使用的样品M质量相等，铜不参与反应，产生的气体体积相等；（5）若猜想2成立，即样品M的成分是铁和铝，则V2-V1即为铁与盐酸反应生成的氢气，所以铁的质量为： ，则样品M中铁的质量分数为 。