Question

某化學小組擬采用如下裝置（夾持和加熱儀器已略去）來電解飽和食鹽水，并用電解產生的H₂還原CuO粉末來測定Cu的相對原子質量，同時檢驗氯氣的氧化性．

（1）為完成上述實驗，正確的連接順序為A連

E

；B連

C

（填寫字母）．
（2）對硬質玻璃管里的氧化銅粉末加熱前，需要進行的操作為

檢驗氫氣的純度

．
（3）若檢驗氯氣的氧化性，則乙裝置的a瓶中溶液可以是

淀粉碘化鉀溶液

，對應的現象為

溶液變為藍色

．
（4）丙裝置的c瓶中盛放的試劑為

濃硫酸

，作用是

吸收氫氣中的水，防止硬質玻璃管炸裂

．
（5）為測定Cu的相對原子質量，設計了如下甲、乙兩個實驗方案．精確測量硬質玻璃管的質量為a g，放入CuO后，精確測量硬質玻璃管和CuO的總質量為b g，實驗完畢后：
甲方案：通過精確測量硬質玻璃管和Cu粉的總質量為c g，進而確定Cu的相對原子質量．
乙方案：通過精確測定生成水的質量d g，進而確定Cu的相對原子質量．
①請你分析并回答：

甲

方案所測結果更準確．你認為不合理的方案的不足之處是

空氣中的二氧化碳和水通過D口進入U形管造成實驗誤差較大

．
②若按甲方案測定的數據計算，Cu的相對原子質量為

16(c-a)

b-c

．

Answer 1

分析：（1）在電解池的陰極上產生的是氫氣，陽極上產生的是氯氣，據實驗目的來連接裝置；
（2）電解飽和食鹽水產生的氫氣中含有水蒸氣，會影響銅的相對原子質量的測定，需進行干燥，檢驗純度；
（3）氯氣具有氧化性，能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍；
（4）電解飽和食鹽水產生的氫氣中含有水蒸氣，會影響銅的相對原子質量的測定，必須干燥；
（5）選方案甲的數據進行計算時，主要考慮U型管也可能吸收空氣中的CO₂這方面原因會導致測定Cu的相對原子質量有偏差；
選用了方案乙數據進行計算是利用反應前后CuO中氧元素的減少量和實驗前準確稱取CuO的質量為wg中氧元素的質量相等，求得Cu的相對原子質量．

解答：解：（1）A是陰極，陰極上產生的是氫氣，B是陽極，陽極上產生的是氯氣，要用氫氣來還還原氧化銅，所以A連接E，干燥氫氣后用氫氣來還原氧化銅，所以B連接C，故答案為：E；C；
（2）加熱氧化銅之前要檢驗純度，否則加熱易引起爆炸，故答案為：檢驗氫氣的純度；
（3）氯氣具有氧化性，能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍，可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙來檢驗，故答案為：淀粉碘化鉀溶液；溶液變為藍色；
（4）氫氣的干燥可以用濃硫酸，在實驗時，如果氫氣中有水，會將硬質玻璃管炸裂，故答案為：濃硫酸；吸收氫氣中的水，防止硬質玻璃管炸裂；
（5）①U型管也可能吸收空氣中的CO₂這方面原因會導致測定Cu的相對原子質量有誤差，故答案為：甲；空氣中的二氧化碳和水通過D口進入U形管造成實驗誤差較大；
②根據甲方案，設金屬銅的原子量為M，則
    CuO～Cu
M+16      M
b-a       c-a   

M+16

b-a

=

M

c-a

，解得M=

16(c-a)

b-c

，故答案為：

16(c-a)

b-c

．

點評：本題是一道氯堿工業的知識題目，考查角度廣，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度較大．