Question

某同學(xué)試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來驗證阿伏加德羅常數(shù)值，其實驗方案的要點為：

①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如圖：

②在電流強度為I安培，通電時間為t s鐘后，精確測得某電極上析出的銅的質(zhì)量為m g．

試完成下列問題：

(1)連接這些儀器的正確順序為(用圖中標注儀器接線柱的英文字母表示．下同)E接________，C接________，________接F．實驗線路中的電流方向為________→________→________→C→________→________．

(2)寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________，G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為________，相應(yīng)的離子方程式是________．

(3)為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實驗步驟的先后順序應(yīng)是________．(選填下列操作步驟的編號)

①稱量電解前電極的質(zhì)量

②刮下電解后電極上的銅并清洗

③用蒸餾水清洗電解后電極

④低溫烘干電極后稱量

⑤低溫烘干刮下的銅后稱量

⑥再次烘干后稱量至恒重

(4)已知電子的電量為1.6×10^－19 C．試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達式：N_A＝________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)D　A　B　F　F　B　A　C　D　E 　　(2)2Cl－－2e－Cl2↑　變藍色　Cl2＋2I－2Cl－＋I2 　　(3)①③④⑥ 　　(4) 　　解析：(1)由于U形管右側(cè)有一處理氣體的支管，所以可斷定B電極為有Cl2生成的一極，即為陽極．顯然F應(yīng)與B連接，A為陰極，結(jié)合安培計接入線路的物理知識，A應(yīng)接C，D接E． 　　(2)電解CuCl2，陰、陽兩極的電極反應(yīng)式為： 　　陰極：Cu2+＋2e－Cu；陽極：2Cl－－2e－Cl2↑ 　　生成的Cl2通入G試管，與KI反應(yīng)，置換出I2，I2可使淀粉溶液呈現(xiàn)藍色． 　　(3)為了精確測定電極上析出的銅的質(zhì)量，顯然應(yīng)采用測定電解前后A電極的增重的方法．具體操作為：在電解前先稱量A電極的質(zhì)量，電解后先用蒸餾水清洗電極(洗去附著的離子)，然后將電極烘干(除去附著的水)，為防止Cu被氧化，應(yīng)在低溫下烘干后再進行稱量，為防止誤差，還應(yīng)再低溫烘干稱量，直至恒重． 　　(4)電解時，當電流強度為I A，通電時間為t s鐘內(nèi)，通過的總電量為：Q＝It，通過的電子的物質(zhì)的量為mol．由題意知陰極析出m g　Cu，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為×2 mol．由上述分析可建立等式：×2，由此式即可得NA的表達式．

提示：

本題將物理中電路連接與化學(xué)中儀器連接相結(jié)合，將電學(xué)知識與電解原理相結(jié)合，并設(shè)置一個利用電解方法來驗證阿伏加德羅常數(shù)的全新情境，具有一定的深度和靈活性．解題時應(yīng)將理化相關(guān)知識有機融合，方能解決相關(guān)問題．