Question

某學生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質的質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，所用儀器如下圖。

②強度為I A，通電時間為t s后，精確測得某電極上析出的銅的質量為m g。

試回答：

(1)這些儀器的正確連接順序為(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)生反應的離子方程式____________，G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為____________，相應的離子方程式是____________。

(3)為精確測定電極上析出銅的質量，所必需的實驗步驟的先后順序是____________。

①稱量電解前電極質量 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再次低溫烘干后稱量至恒重

(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

(1)D    A   B   F   B   A   D   E

(2)2Cl^－－2e^－====Cl₂↑ 變藍色  Cl₂＋2I^－====2Cl^－＋I₂↓

(3)①③④⑥

(4)N_A=mol^－1

解析:

(1)B電極上應產(chǎn)生Cl₂：

2Cl^－－2e^－====Cl₂↑

B極上流出電子，電子進入直流電源的正極，即F極，由此可得儀器連接順序及電流方向。

(2)B中產(chǎn)生Cl₂，Cl₂進入G中與KI反應，有I₂生成，I₂使淀粉變藍色。

(3)鍍在A電極上的Cu是沒必要刮下的，也無法刮干凈，還能將A電極材料刮下，故②⑤兩步須排除在外。

(4)由電學知識，可求電量Q：

Q=I A×t s=It C

由此可求出通過的電子個數(shù)：

N(e^－)=

其物質的量為：

n(e^－)=

而電子個數(shù)與Cu的關系為：

Cu^2＋＋2e^－====Cu

根據(jù)生成Cu m g得：

 =×

N_A可求。