Question

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)證阿伏加德羅常數(shù)數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為：①用直流電源電解CuCl2溶液，所用儀器如下圖所示。②在電流強(qiáng)度為I A，通電時(shí)間為t min后，精確測(cè)得電極上析出銅的質(zhì)量為m g。

試回答：（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)：

E接 ，C接 ， 接F。

（2）寫出B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)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)定電極上析出的銅的質(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的電極 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1.6×10-19C。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算式：NA= 。

Answer 1

（1）D A B

（2）2Cl－-2e=Cl2↑ 變藍(lán)色 Cl2+ 2I－＝I2+2Cl－ （3）①③④⑥

（4）

【解析】

試題分析：

（1）由于U形管右側(cè)有一處理氣體的支管，所以可推知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)合電流表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tmin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：。

考點(diǎn):考查電解池、理化儀器的使用、阿伏伽德羅常數(shù)的計(jì)算

點(diǎn)評(píng):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。