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

Question

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m g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V₁ mL和V₂ mL（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“=”）．

Answer 1

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；=．