Question

【題目】科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，三種金屬或兩種金屬可以組成準(zhǔn)晶體。某準(zhǔn)晶體樣品M可能由鐵、銅和鋁中的三種或兩種組成。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄?/span> ________________ 。

【提出假設(shè)】猜想1：M的成分是鐵和銅；

猜想2：M的成分是鐵和鋁；

猜想3：M的成分是______；

猜想4：M的成分是鐵、銅和鋁

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】取兩份質(zhì)量均為m g的M樣品，按圖1和圖2裝置分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)前后條件都是常溫、常壓，待樣品M充分反應(yīng)后，按圖1、圖2實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)并測(cè)得氣體體積分別為V1 L和V2 L（所測(cè)定的氣體體積已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（1）完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒孪胩羁諆?nèi)容。

（2）若該實(shí)驗(yàn)需要0.50mol/LNaOH溶液 180mL，按中學(xué)常用規(guī)格儀器配制時(shí)應(yīng)稱量____g NaOH（用托盤天平），若稱量的NaOH固體中混有Na2O雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1前，B瓶中的水沒有裝滿，使測(cè)得的氣體體積 _______（填“偏大”、“偏小”或“無影響”），實(shí)驗(yàn)2中的導(dǎo)管a的作用為_____________并能防止因加入液體而排出錐形瓶?jī)?nèi)部分空氣，導(dǎo)致測(cè)定的氣體體積偏大。

（4）若V1≠0，則推測(cè)上述猜想 ________（填“1”、“2”、“3”或“4”）一定不成立，若猜想3成立，則V1 ________V2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（5）若V1＜V2≠0 ，則M樣品中鐵的質(zhì)量為____________g（用含V1和V2式子表示）

Answer 1

【答案】 M的成分 銅和鋁 5.0 偏大 無影響 平衡壓強(qiáng)，使硫酸順利流下 1 = 0.25(V2—V1)

【解析】實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繙?zhǔn)晶體樣品M的成分及含量；關(guān)于樣品M組成的猜想：兩種金屬的混合物，有三種情況：鐵和銅、鐵和鋁，還有一種情況是銅和鋁；（2）若該實(shí)驗(yàn)需要0.50mol·L－1NaOH溶液 180mL，配溶液要用250mL的容量瓶，需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol·L－1×0.25L×40g·mol－1=5.0g；62gNa2O，溶于水能生成2molNaOH，每31g就能獲得1molNaOH，若稱量的NaOH固體中混有Na2O雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度偏大；（3）如果實(shí)驗(yàn)前B瓶液體沒有裝滿水，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)槔碚撋螧管收集的氣體體積等于排入C管里液體的體積；實(shí)驗(yàn)2中的導(dǎo)管a的作用為平衡壓強(qiáng)，使硫酸順利流下，并能防止因加入液體而排出錐形瓶?jī)?nèi)部分空氣，導(dǎo)致測(cè)定的氣體體積偏大。（4））若實(shí)驗(yàn)1測(cè)出有氣體產(chǎn)生，說明一定有鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，猜想1不成立．因?yàn)殍F和銅都不能與氫氧化鈉反應(yīng)．猜想3成立，M為銅和鋁，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2使用的樣品M質(zhì)量相等，銅不參與反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體體積相等；（5）若猜想2成立，即樣品M的成分是鐵和鋁，則V2-V1即為鐵與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣，所以鐵的質(zhì)量為： ，則樣品M中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。