Question

某化学小组采用下图装置模拟电解饱和食盐水制备氢气，通过氢气还原氧化铜测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性（图中夹持和加热仪器已经略去）．

（1）写出装置甲中反应的离子方程式______．为完成上述实验，正确的连按方式为a连接______，b连接______（填字母）．
（2）①装置乙烧杯中液体的作用是______．A瓶内盛装的溶液最好是______（填字母）．
a．I₂-淀粉溶液b．NaOH溶液　　　　c．FeCl₂与KSCN混合溶液d．Na₂SO₃溶液
②加热装置丙中的氧化铜粉末之前，除了要检查该装置的气密性还需进行的必要操作是______．
（3）利用装置丙测定Cu的相对原子质量，现有两种方案：①测得反应前后洗气瓶B及其中液体质量差m₁，②测得反应前后U形管及其中固体质量差m₂．你认为合理的方案为______（填“①”或“②”）．若采用测得反应后硬质玻璃管中剩余固体的质量m₃的方案，已知O的相对原子质量为16，实验中氧化铜样品质量为m，则测定Cu的相对原子质量的表达式为______，该方案在反应后硬质玻璃管冷却过程中没有一直通氢气，会导致测定Cu韵相对原子质量______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是______．

Answer 1

（1）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，溶液中同时生成氢氧根离子，所以电解反应离子方程式为2Cl^-+2H₂O

电解 .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，要检验氯气的氧化性，则氯气连接强还原性的物质且反应现象要明显，故选c，用氢气还原氧化铜来检验氢气，因为电解得到的氢气中含有水蒸气，所以在实验前要除去水蒸气，故选e，
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解 .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；e；c；
（2）①氯气有毒，不能直接排空，氯气和水反应生成酸，所以氯气可以用碱性物质来处理，所以装置乙烧杯中液体的作用是吸收多余的氯气，防止环境污染；
氯气具有强氧化性，能氧化强还原性的物质，要检验氯气，必须选用强还原性的物质且反应现象明显，
a．氯气能氧化碘而使溶液褪色，氯气和水反应生成的次氯酸也能使溶液褪色，所以无法证明氯气的氧化性，故不选；
b．氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，反应现象不明显，故不选；　　　
c．氯气能把亚铁离子氧化成三价铁离子，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，反应现象明显，且能检验氯气的氧化性，故选；
d．氯气能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，但反应前后溶液颜色不变，反应现象不明显，故不选；
故答案为：吸收多余的氯气，防止环境污染；c；
②氢气是可燃性气体，与氧气混合，加热容易发生爆炸危险，加热氧化铜之前要通入氢气排尽装置内空气，故答案为：通入氢气排尽装置内空气；
（3）①中质量的差量是氢气还原氧化铜得到的物质，与铜有关，所以能计算铜的相对原子质量，②中质量的差量是氢气中原来的水蒸气，与铜无关，所以不能计算铜的相对原子质量，故选①；
硬质玻璃管中的质量差是氧元素的质量=m-m₃，
设铜的相对原子质量为x，
CuO------O
1 16

m

x+16

m-m₃
x=

16m3

m-m3

，
反应生成的铜被空气的氧气氧化使m₃数据增大，则

16m3

m-m3

偏大，所以导致测定结果偏大，
故答案为：①；

16m3

m-m3

；偏大；反应生成的铜被空气的氧气氧化使m₃数据增大，导致测定结果偏大．