字典翻译 问答 小学 科学 【科学研究发现,三种金属或两种金属可以组成准晶体.现有铁、铜和铝组成的准晶体样品M.【实验目标】探究准晶体M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】
问题标题:
【科学研究发现,三种金属或两种金属可以组成准晶体.现有铁、铜和铝组成的准晶体样品M.【实验目标】探究准晶体M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】
问题描述:

科学研究发现,三种金属或两种金属可以组成准晶体.现有铁、铜和铝组成的准晶体样品M.

【实验目标】探究准晶体M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的成分是铜和铝;

猜想4:M的成分是铜、铁和铝.

【设计实验】取两份质量均为mg的M样品,按实验1(如图1所示)和实验2(如图2所示)装置进行实验:实验前后条件都是常温、常压,待样品M完全溶解,按图1、图2实验方案都能顺利完成实验并测得气体体积分别为V1mL和V2mL(所测定的气体体积已折合成标准状况下的体积).

(1)写出实验1中可能发生反应的离子方程式:___.写出实验2中可能发生的化学方程式:___.

(2)实验1的装置中,小试管的作用是___,实验2的装置中a导管的作用是___.

(3)对于实验1,在读数前需要上下移动量筒调平B与C的液面,其理由是___.对于实验2,读数前调平B、C装置液面的方法是___,其目的是___.

(4)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”).若拆去实验2中的导管a,将会使测得的气体体积___(填“偏大“、“偏小“或“无影响“).

(5)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“=”).

樊泓坤回答:
  据题意,M只含铁、铝、铜三种金属中的两种或三种,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)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↑;而实验2中稀硫酸既能与铝反应,也能与铁反应,反应的化学方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;   故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;   (2)验1的装置中,小试管的作用是对长颈漏斗起到液封作用,防止氢气逸出,控制加液体量,调节化学反应速率;节省药品;实验2的装置中a导管的作用是保持压强恒定液体顺利流下;   故答案为:起液封作用,避免氢气从长颈漏斗中逸出;控制加液体量,调节化学反应速率;节省药品,平衡分液漏斗与锥形瓶内气压,使液体顺利下流;   (3)气体体积与压强、温度有关,由于p(内)=P(外)+ρg•△h(其中△h等于B、C液面差),△h=0时(B、C液面相平),收集气体的压强等于实验时的外界大气压;实验2中,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;   故答案为:调平B、C管液面致△h=0,使B管内气压等于外界大气压;上下缓慢移动量气管C;使B管内气压等于外界大气压;   (4)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;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:无影响;偏大;   (5)若实验1测出有气体产生,说明一定有铝与氢氧化钠反应,猜想1不成立.因为铁和铜都不能与氢氧化钠反应.若M为铜和铝,实验1和实验2使用的样品M质量相等,铜不参与反应,产生的气体体积相等,   故答案:1;=.
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