Question

【題目】某同學通過以下裝置測定M 樣品（只含Fe、Al、Cu）中各成分的質量分數。取兩份質量均為m g 的M 樣品，按實驗1（如圖1）和實驗2（如圖2）進行實驗，該同學順利完成了實驗并測得氣體體積分別為V1 mL 和V2 mL(已折算到標準狀況下)。

（1）實驗1 裝置中小試管的作用是_______________。

（2）對于實驗2，平視讀數前應依次進行的兩種操作是：

①______________；②________________________。

（3）實驗1 進行實驗前，B 瓶中水沒有裝滿，使測得氣體體積_____ (填“偏大”、“偏小”或“無影響”，下同)；若拆去實驗2 中導管a，使測得氣體體積_____________。

（4）該實驗需要0.50 mol·L－1 的NaOH 溶液470 mL，請回答下列問題

①配制時應稱量______g NaOH，配制過程所需儀器____________ (填儀器名稱)。

②配制NaOH 溶液時，NaOH 固體中含有Na2O 雜質會導致所配溶液濃度________。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

（5）該實驗中所用稀硫酸是用98%的濃硫酸（ρ =1.84g/cm3）配制的，若將該濃硫酸與等質量的水混合，則所得溶液中溶質物質的量濃度_________9.2mol/L（填＞、＜、=）

Answer 1

【答案】（1）液封，避免氫氣從長頸漏斗中逸出，控制加氫氧化鈉溶液的體積來控制反應的快慢，節省藥品；（2）①冷卻到室溫；②調整BC液面相平 （3）無影響；偏大

（4）10.0；托盤天平、藥匙、500mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒、燒杯、量筒 ②偏大 （5）＜

【解析】

試題分析：據題意，M只含鐵、鋁、銅三種金屬中的兩種或三種，其中鋁既能與強酸反應，又能與強堿反應；鐵只能溶于強酸，不溶于強堿；銅既不溶于氫氧化鈉，也不溶于稀硫酸。

（1）實驗1的裝置中，小試管的作用是對長頸漏斗起到液封作用，防止氫氣逸出，控制加液體量，調節化學反應速率，節省藥品；

（2）對于實驗2，平視讀數前應等到冷卻到室溫，并上下移動C量氣管，使B、C液面相平，其目的是使B管收集的氣體壓強等于外界大氣壓，這樣讀得的讀數才準確；

（3）如果實驗前B瓶液體沒有裝滿水，不影響實驗結果，因為理論上B管收集的氣體體積等于排入C 管里液體的體積；若拆去導管a，加入液體時，排出錐形瓶中部分空氣，導致測定的氣體體積偏大；

（4）①要配制0.50molL-1的NaOH溶液470mL，所用容量瓶應為500mL，所以配制時應稱量0.50molL-1×0.5L×40g/mol＝10.0g NaOH；稱量時氫氧化鈉要放在小燒杯（或稱量瓶）中進行，用藥匙取藥品，因此配制過程所需儀器托盤天平、藥匙、500mL容量瓶、膠頭滴管、玻璃棒、燒杯、量筒；

②NaOH固體中含有Na2O雜質，氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉，使得溶液中氫氧化鈉偏多，所以會導致所配溶液濃度偏大；

（7）根據c＝1000ρω/M可得濃硫酸的物質的量濃度為1000×1.84g/cm 3×98%/98g/mol＝18.4mol/L。由于濃硫酸的密度隨濃度的增大而減小，若將該濃硫酸與等質量的水混合，所得溶液中溶質的質量分數減半，而密度也減小，因此所得溶液中溶質的物質的量濃度＜9.2mol/L。