题目内容
【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）探究金属的成分
（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V1L和V2L（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240mL，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）
【答案】铝和铜 5.0g 偏大 无影响 平衡压强使硫酸顺利流下 1 = 56（V2-V1）/22.4g或2.5（V2-V1）g
【解析】
（1）根据提出假设，推出猜想3中M的成分是铝和铜；
（2）m(NaOH)=250×10－3L×0.50mol·L－1×40g·mol－1=5.0g；62gNa2O生成2mol的NaOH，每31gNa2O能获得1molNaOH，即NaOH固体中混有Na2O杂质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中导管a的作用为平衡压强，使硫酸顺利流下；
（4）因为V1不等于0，说明有气体产生，能与NaOH溶液反应生成气体的金属是Al，即猜想1不成立；猜想3为铝和铜，铜不与NaOH和稀硫酸反应，Al与NaOH反应：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，Al与稀硫酸：2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑，相同质量的Al，产生的氢气量相同，即V1=V2；
（5）若猜想2成立，V2－V1即为铁与硫酸反应生成的氢气，则铁单质的质量为
。
