Question

7．Ⅰ．某化学小组拟采用如下装置（夹持和加热仪器已略去）来电解饱和食盐水，并用电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性．

（1）为完成上述实验，正确的连接顺序为E 接A，B接C（填写连接的字母）．
（2）对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需要的操作为检验氢气的纯度．
（3）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液及对应的现象是淀粉碘化钾溶液，溶液变为蓝色．
（4）为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实验方案精确测量硬质玻璃管的质量为a g，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g，实验完毕后
甲方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g，进而确定Cu的相对原子质量．
乙方案：通过精确测定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量．
①请你分析并回答：你认为不合理的方案及其不足之处是乙方案不合理，因为空气中的CO₂和H₂O通过D口进入U型管，造成实验误差较大．
②按测得结果更准确的方案进行计算，Cu的相对原子质量$\frac{16（c-a）}{c-c}$．
Ⅱ．一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示．
即：AmBn（s）?mAⁿ⁺（aq）+nB^m-（aq）[Aⁿ⁺]^m•[B^m-]ⁿ=Ksp
已知：某温度时，Ksp（AgCl）=[Ag⁺][Cl^-]=1.8×10^-10
Ksp（Ag₂CrO₄）=[Ag⁺]²[CrO₄^2-]=1.1×10^-12
则此温度下，在0.010mo1•L-¹的AgNO₃溶液中，AgCl与Ag₂CrO₄分别能达到的最大物质的量浓度为1.8×10^-8mol/L；1.1×10^-8mol/L．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）在电解池的阴极上产生的是氢气，阳极上产生的是氯气，据实验目的来连接装置；
（2）电解饱和食盐水产生的氢气中含有水蒸气，会影响铜的相对原子质量的测定，需进行干燥，检验纯度；
（3）氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；
（4）①乙方案中，装置中U型管也可能吸收空气中的CO₂和水，影响测定结果；
②设出铜的原子量，利用关系式CuO～Cu及甲方案中的数据进行计算Cu的相对原子质量；
Ⅱ．在0.010mo1•L^-1的AgNO₃溶液中c（Ag⁺）=0.010mo1•L^-1，根据K_sp（AgCl）、K_sp（Ag₂CrO₄）计算出溶液中c（Cl^-）、c（CrO₄^2-）的最大值，即AgCl与Ag₂CrO₄分别能达到的最大物质的量浓度．

解答 解：Ⅰ．（1）A是阴极，阴极上产生的是氢气，B是阳极，阳极上产生的是氯气，要用氢气来还还原氧化铜，所以A连接E，干燥氢气后用氢气来还原氧化铜，所以B连接C，
故答案为：E；C；
（2）加热氧化铜之前要检验纯度，否则加热易引起爆炸，
故答案为：检验氢气的纯度；
（3）氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验，
故答案为：淀粉碘化钾溶液，溶液变为蓝色；
（4）①在乙方案中，应用装置中U型管也可能吸收空气中的CO₂和水，会导致测定Cu的相对原子质量有误差，所以乙方案不合理，
故答案为：乙方案不合理，因为空气中的CO₂和H₂O通过D口进入U型管，造成实验误差较大；
②根据甲方案，设金属铜的原子量为M，则
    CuO～Cu
M+16      M
b-a       c-a    
则：$\frac{M+16}{b-a}$=$\frac{M}{c-a}$，
解得：M=$\frac{16（c-a）}{c-c}$，
故答案为：$\frac{16（c-a）}{c-c}$．
Ⅱ．在0.010mo1•L^-1的AgNO₃溶液中c（Ag⁺）=0.010mo1•L^-1，形成AgCl饱和溶液时Cl^-浓度：c（Cl^-）=$\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-10}}{0.01}$=1.8×10^-8mol/L，则c（AgCl）=1.8×10^-8mol/L，
形成Ag₂CrO₄饱和溶液时CrO₄^2-的浓度：c（CrO₄^2-）=$\frac{{K}_{sp}（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{{c}^{2}（A{g}^{+}）}$mol/L=$\frac{1.1×1{0}^{-12}}{0.0{1}^{2}}$=1.1×10^-8mol/L，则c（Ag₂CrO₄）=1.1×10^-8mol/L，
故答案为：1.8×10^-8mol/L；1.1×10^-8mol/L．

点评 本题考查了难溶物溶度积的计算、化学实验基本操作方法及其应用，题目难度中等，明确实验目的及难溶物溶度积的含义为解答关键，试题知识点较多，充分考查了学生的分析、计算能力及化学实验能力．