某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)驗(yàn)證阿佛加德羅常數(shù)值,其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為:
① 用直流電電解氯化銅溶液,所用儀器如圖:

②在電流強(qiáng)度為I安培,通電時(shí)間為ts鐘后,精確測(cè)得某電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。
試回答:
(1)連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示。下同)E接   ,C接   ,    接F。
實(shí)驗(yàn)線路中的電流方向?yàn)?u>   →       →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(cè)定電極上析出銅的質(zhì)量,所必需的實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序應(yīng)是         。(選填下列操作步驟的編號(hào))
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1.6×10-19C。試列出阿佛加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式:NA                  。
(1)E接D、C接A、B接F;F→B→A→C→D→E
(2)2Cl-2e=Cl2↑;變藍(lán)色;Cl2+2I=2Cl+I2
(3)①③④⑥
(4) 
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(shí)與電解原理相結(jié)合,并設(shè)置一個(gè)利用電解方法來(lái)驗(yàn)證阿佛加德羅常數(shù)的全新情境,具有一定的深度和靈活性。解題時(shí)應(yīng)將理化相關(guān)知識(shí)有機(jī)融合,方能解決相關(guān)問(wèn)題。
(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(yáng)極。顯然F應(yīng)與B連接,A為陰極,結(jié)合安培計(jì)接入線路的物理知識(shí),A應(yīng)接C,D接E。
(2)電解CuCl2,陰、陽(yáng)兩極的電極反應(yīng)式為:
陰極:Cu2++2e=Cu;陽(yáng)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(lán)色。
(3)為了精確測(cè)定電極上析出的銅的質(zhì)量,顯然應(yīng)采用測(cè)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),然后需將電極烘干(除去附著的水),為防止Cu被氧化,應(yīng)在低溫下烘干后再進(jìn)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(shí),當(dāng)電流強(qiáng)度為IA,通電時(shí)間為ts鐘內(nèi),通過(guò)的總電量為:Q=ItC,通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為mol。由題意知陰極析出mgCu,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為 。由上述分析可建立等式:,  由此式即可得NA的表達(dá)式。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法不正確的是(    )
A.能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),一般可以設(shè)計(jì)成原電池
B.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化
C.電解池和原電池中均發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D.電解、電離、原電池均需要通電

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用鉑電極電解CuSO4溶液,當(dāng)溶液中Cu2+濃度降至一定范圍時(shí),需加入適量的物質(zhì)。如果要使加入物質(zhì)后溶液的濃度和體積恢復(fù)到電解前的狀況,所加入的物質(zhì)是                
A.CuSO4
B.CuSO4·5H2O
C.CuO
D.Cu(OH)2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

某氯堿廠日產(chǎn)50% NaOH溶液3000 kg。
(1)試計(jì)算該廠每天生產(chǎn)Cl2和H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(2)如果把這些Cl2和H2都制成38%的鹽酸,試計(jì)算理論上每天可生產(chǎn)鹽酸的質(zhì)量。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

氫氧化鈉是一種用途十分廣泛的重要化工原料。工業(yè)上主要通過(guò)電解氯化鈉飽和溶液的方法獲得氫氧化鈉,我國(guó)的氯堿工業(yè)大多采用離子交換膜電解槽。
(1)寫出電解飽和氯化鈉溶液時(shí)的電極反應(yīng)和總的離子反應(yīng)方程式:
陽(yáng)極:                                          ;
陰極:                                          
總反應(yīng)式:                                     。
(2)離子交換膜電解槽一般采用金屬鈦?zhàn)麝?yáng)極,其原因是        。陰極一般用碳鋼網(wǎng)制成。陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室,其作用是              。
(3)為使電解氯化鈉的速度加快,下列措施可行的是            。
A.增大陰極碳鋼網(wǎng)面積
B.提高飽和氯化鈉溶液的溫度
C.加大陰極與陽(yáng)極間的距離
D.提高電解時(shí)的電源電壓
(4)如果將某離子交換膜電解槽①電解時(shí)的電壓增大到原來(lái)的2倍 ②電解時(shí)的電流增大到原來(lái)的2倍 ③電解時(shí)的溫度從30 ℃提高到60 ℃,則電解速率一定會(huì)達(dá)到原來(lái)的2倍的是       ,解釋其原因:                   。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(08河南五市聯(lián)考,13)用惰性電極電解一定濃度的溶液時(shí),通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1mol后恰好恢復(fù)到點(diǎn)解前的濃度和(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為
A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)敘述正確的是(    )
A.電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B.電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng)
C.電解熔融的氯化鈉中陰極只能用鐵不可用其它電極
D.只可電解熔融的電解質(zhì),不能電解電解質(zhì)溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個(gè)電解池,E、F為直流電源的兩個(gè)電極。乙池溶液是滴有酚酞的食鹽水電解過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電極D附近先變紅。請(qǐng)回答:

⑴電源E極為           極。
⑵甲池若為精煉銅的裝置,A極是      極,材料是         ,電極反應(yīng)為              
          ;B極是      極,材料是         ,電極反應(yīng)為                         ,電解質(zhì)溶液為              。
⑶若甲池陰極增重12.8g,則乙池陰極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為               。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

有一硝酸鹽晶體,其化學(xué)式為M(NO3x?yH2O,相對(duì)分子質(zhì)量為242.取1.21g該晶體溶于水,配成100mL溶液,將此溶液用石墨作電極進(jìn)行電解,當(dāng)有0.01mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),溶液中金屬全部析出.經(jīng)稱量陰極增重0.32g.求:
(1)金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量及x、y值.
(2)電解后溶液的pH(電解過(guò)程中溶液體積變化忽略不計(jì))

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