Question

【题目】某同学通过以下装置测定M 样品（只含Fe、Al、Cu）中各成分的质量分数。取两份质量均为m g 的M 样品，按实验1（如图1）和实验2（如图2）进行实验，该同学顺利完成了实验并测得气体体积分别为V1 mL 和V2 mL(已折算到标准状况下)。

（1）实验1 装置中小试管的作用是_______________。

（2）对于实验2，平视读数前应依次进行的两种操作是：

①______________；②________________________。

（3）实验1 进行实验前，B 瓶中水没有装满，使测得气体体积_____ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)；若拆去实验2 中导管a，使测得气体体积_____________。

（4）该实验需要0.50 mol·L－1 的NaOH 溶液470 mL，请回答下列问题

①配制时应称量______g NaOH，配制过程所需仪器____________ (填仪器名称)。

②配制NaOH 溶液时，NaOH 固体中含有Na2O 杂质会导致所配溶液浓度________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

（5）该实验中所用稀硫酸是用98%的浓硫酸（ρ =1.84g/cm3）配制的，若将该浓硫酸与等质量的水混合，则所得溶液中溶质物质的量浓度_________9.2mol/L（填＞、＜、=）

Answer 1

【答案】（1）液封，避免氢气从长颈漏斗中逸出，控制加氢氧化钠溶液的体积来控制反应的快慢，节省药品；（2）①冷却到室温；②调整BC液面相平 （3）无影响；偏大

（4）10.0；托盘天平、药匙、500mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、烧杯、量筒 ②偏大 （5）＜

【解析】

试题分析：据题意，M只含铁、铝、铜三种金属中的两种或三种，其中铝既能与强酸反应，又能与强碱反应；铁只能溶于强酸，不溶于强碱；铜既不溶于氢氧化钠，也不溶于稀硫酸。

（1）实验1的装置中，小试管的作用是对长颈漏斗起到液封作用，防止氢气逸出，控制加液体量，调节化学反应速率，节省药品；

（2）对于实验2，平视读数前应等到冷却到室温，并上下移动C量气管，使B、C液面相平，其目的是使B管收集的气体压强等于外界大气压，这样读得的读数才准确；

（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；若拆去导管a，加入液体时，排出锥形瓶中部分空气，导致测定的气体体积偏大；

（4）①要配制0.50molL-1的NaOH溶液470mL，所用容量瓶应为500mL，所以配制时应称量0.50molL-1×0.5L×40g/mol＝10.0g NaOH；称量时氢氧化钠要放在小烧杯（或称量瓶）中进行，用药匙取药品，因此配制过程所需仪器托盘天平、药匙、500mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、烧杯、量筒；

②NaOH固体中含有Na2O杂质，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，使得溶液中氢氧化钠偏多，所以会导致所配溶液浓度偏大；

（7）根据c＝1000ρω/M可得浓硫酸的物质的量浓度为1000×1.84g/cm 3×98%/98g/mol＝18.4mol/L。由于浓硫酸的密度随浓度的增大而减小，若将该浓硫酸与等质量的水混合，所得溶液中溶质的质量分数减半，而密度也减小，因此所得溶液中溶质的物质的量浓度＜9.2mol/L。