Question

某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：

①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如下图。

②强度为I A，通电时间为t s后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。

试回答：

(1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)

E接____________，C接____________，____________接F。

实验线路中的电流方向为________→_______→________→C→________→________

(2)写出B电极上发生反应的离子方程式____________，G试管中淀粉KI溶液变化的现象为____________，相应的离子方程式是____________。

(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是____________。

①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重

(4)已知电子的电量为1.6×10^{－19 C}。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：N_A=____________。

Answer 1

(1)D    A   B   F   B   A   D   E

(2)2Cl^－－2e^－====Cl₂↑ 变蓝色  Cl₂＋2I^－====2Cl^－＋I₂↓

(3)①③④⑥

(4)N_A=mol^－1

解析:

(1)B电极上应产生Cl₂：

2Cl^－－2e^－====Cl₂↑

B极上流出电子，电子进入直流电源的正极，即F极，由此可得仪器连接顺序及电流方向。

(2)B中产生Cl₂，Cl₂进入G中与KI反应，有I₂生成，I₂使淀粉变蓝色。

(3)镀在A电极上的Cu是没必要刮下的，也无法刮干净，还能将A电极材料刮下，故②⑤两步须排除在外。

(4)由电学知识，可求电量Q：

Q=I A×t s=It C

由此可求出通过的电子个数：

N(e^－)=

其物质的量为：

n(e^－)=

而电子个数与Cu的关系为：

Cu^2＋＋2e^－====Cu

根据生成Cu m g得：

 =×

N_A可求。