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）写出实验1中可能发生反应的离子方程式：____________。

（2）该实验需要0.50 mol·L－1的NaOH溶液480 mL，请回答下列问题：

①配制时应用托盘天平称量______g NaOH，应选择________ ml容量瓶。

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”）。

（3）该实验中所用稀硫酸是用98%的浓硫酸（ρ=1.84g/cm3）配制的，则该浓硫酸的物质的量浓度是_______。

（4）对于实验2，读数时冷却至室温除视线平视外，还应进行的操作是： ___________。

（5）实验2中导管a的作用_________。

（6）M样品中铜的质量的数学表达式为（用V1和V2 表示）：_______。

Answer 1

【答案】2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ 10.0 500ml 偏大 18.4 mol/L 调整BC液面相平 平衡气压使液体顺利滴下（减小氢气体积时的误差 ）

【解析】

（1）实验1中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铁、铜与氢氧化钠溶液不反应；

（2）①实验室中没有480ml容量瓶，配制480 mL 0.50 mol·L－1的NaOH溶液应选用500ml容量瓶；

②配制NaOH溶液时，若NaOH固体中含有Na2O杂质，，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，会导致氢氧化钠的物质的量增大；

（3）设该硫酸的体积为1L，由题意可知浓硫酸中硫酸的物质的量为=18.4mol，则物质的量浓度为=18.4mol/L；

（4）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；

（5）实验2中导管a的作用是平衡气压，便于液态顺利流下；

（6）由实验1可知，铝的物质的量为，由实验2可知铁的物质的量为，由此计算铜的质量。

（1）实验1中铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铁、铜与氢氧化钠溶液不反应，则反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑，故答案为：2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑；

（2）①实验室中没有480ml容量瓶，配制480 mL 0.50 mol·L－1的NaOH溶液应选用500ml容量瓶，则配制时应用托盘天平称量氢氧化钠的质量为0.5L×0.50 mol·L－1×40g/mol=10.0g，故答案为：10.0；500ml；

②配制NaOH溶液时，若NaOH固体中含有Na2O杂质，，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，会导致氢氧化钠的物质的量增大，所测结果偏大，故答案为：偏大；

（3）设该硫酸的体积为1L，由题意可知浓硫酸中硫酸的物质的量为=18.4mol，则物质的量浓度为=18.4mol/L，故答案为：18.4mol/L；

（4）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，故答案为：调整BC液面相平；

（5）实验2中导管a的作用是平衡气压，便于液态顺利流下，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，故答案为; 平衡气压使液体顺利滴下（减小氢气体积时的误差 ）;

（6）由实验1可知，铝的物质的量为，由实验2可知铁的物质的量为，则样品中铜的质量为m—（×27g/mol）—（×24g/mol）=，故答案为：。