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(yàn)證阿伏加德羅常數(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?yàn)?用圖中標(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)開_______→_________→________→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(shí)驗(yàn)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(jì)算表達(dá)式：N_A=_________。

Answer 1

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(jì)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(lán)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(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I A，通電時(shí)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N_A的表達(dá)式。

答案：(1)E→D，C→A，B→F；F→B→A→C→D→E

(2)2Cl^--2e^-Cl₂↑  變藍(lán)色  Cl₂+2I^-2Cl^-+I₂

(3)①③④⑥

(4)