Question

【题目】某同学通过以下装置测定M样品（只含、、）中各成分的质量分数。取两份质量均为的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和（已折算到标准状况下）。

（1）该实验中所用稀硫酸是用98％的浓硫酸配制的，则该浓硫酸的物质的量浓度是______。

（2）写出实验1中可能发生反应的离子方程式：____________________________________。

（3）对于实验2，平视读数前应依次进行的两种操作是：①____________，②____________。

（4）M样品中铜的质量分数的数学表达式为（用和表示）：________________________。

（5）该实验需要的溶液，请回答下列问题：

①配制时应称量______；

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

（6）若拆去实验2中导管a，使测得气体体积______；实验1进行实验前，B瓶中水没有装满，使测得气体体积______。

Answer 1

【答案】18.4 2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑ 冷却到室温 调整BC液面相平 或 10.0 偏大 偏大 无影响

【解析】

据题意，M只含铁、铝、铜三种金属，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）根据计算该浓硫酸的物质的量浓度；

（2）实验1中氢氧化钠溶液只与铝反应；

（3）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；

（4）根据V1可计算出样品中铝的质量，铁和铝都与酸反应生成氢气，所以根据V2﹣V1即为铁与盐酸反应生成的氢气计算铁的量，再进一步计算铜的质量，从而计算出铜的质量分数；

（5）①要配制0.50molL﹣1的NaOH溶液480mL，所用容量瓶应为500mL，所以计算氢氧化钠的质量时要按500mL溶液计算；

②NaOH固体中含有Na2O杂质，氧化钠与水发生化合反应生成氢氧化钠，使得溶液中氢氧化钠偏多，据此答题；

（6）若拆去实验2中导管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；如果实验1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。

（1）根据可得浓硫酸的物质的量浓度为；

（2）实验1中氢氧化钠溶液只与铝反应，反应的离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；

（3）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；

（4）根据V1结合铝与氢氧化钠的反应可知样品中铝的质量为，铁和铝都与酸反应生成氢气，所以根据V2-V1即为铁与盐酸反应生成的氢气，所以样品中铁的质量为，所以样品中铜的含量为=mg-，故铜的质量分数的表达式为：或；

（5）①要配制0.50molL﹣1的NaOH溶液480mL，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；

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

（6）若拆去实验2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；如果实验1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。