Question

某研究性學習小組探究用氯化鐵溶液腐蝕印刷電路銅箔板，請你選用燒杯、氯化鉀瓊脂鹽橋（必用）及導線、電極（自選）、電解質溶液（自選）若干（若缺少可自行添加）．
（1）在空白處畫出裝置圖，指出電極和電解質名稱

 

．
（2）該小組有一成員突發奇想：用該裝置測阿伏伽德羅常數．給你天平、秒表、烘箱，你覺得還缺少的一個必須測量儀器是

 

，已知被腐蝕銅箔的質量為m克，每個電子的電量為q庫倫，銅箔腐蝕時間為t秒，你選用的測量儀器在測量時間內為x“單位”，其“單位”也為國際單位，不考慮其它誤差因素，則阿伏伽德羅常數的計算式=

 

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Answer 1

分析：（1）銅和氯化鐵溶液的反應中，銅失電子發生氧化反應，鐵離子得電子發生還原反應，所以設計成原電池時，銅作負極，不如銅活潑的金屬或導電的非金屬作正極，銅電極所在的電解質溶液為氯化銅溶液，正極所在的溶液為氯化鐵反應；
（2）根據Q=It知，測量儀器是電流計或電流表；
根據Q=It、N=nN_A=

m

M

×2×NA，得Q=It=

2mNA

M

q，從而得出N_A的值．

解答：解：（1）銅和氯化鐵溶液的反應中，銅失電子發生氧化反應而作負極，不如銅活潑的金屬或導電的非金屬作正極，如石墨，銅電極所在的電解質溶液為可溶性氯化銅溶液，該電池反應中，鐵離子得電子發生還原反應，所以正極所在的溶液為氯化鐵溶液，所以其裝置圖為：，
故答案為：負極為銅，正極為石墨，左邊電解質溶液為氯化銅溶液，右邊為氯化鐵溶液；
（2）根據Q=It知，測量儀器是電流計或電流表，用來測量電流；
根據Q=It、N=nN_A=

m

M

×2×NA，得Q=It=

2mNA

M

q，則N_A=

ItM

2mq

/mol=

It×64

2mq

/mol=

32It

mq

/mol，
故答案為：電流計或電流表；

32It

mq

．

點評：本題考查了原電池的設計、阿伏伽德羅常數的測定等知識點，根據原電池原理來設計原電池，根據電量相等計算阿伏伽德羅常數，難度中等．