21.(10分)已知在pH为4-5的环境中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生欲用电解纯净的CuSO4溶液的方法,根据电极上析出铜的质量以及电极上产生气体的体积来测定铜的相对原子质量。其实验过程如图所示:

(1)步骤①所加的A的化学式为    ;加入A的作用是

___________________________________________________。

(2)步骤②中所用的部分仪器如图所示,则A、B分别连接直流电源的    极和    极(填“正”或“负”)。

(3)电解开始一段时间后,在U形管中观察到的现象有____________________________;

电解的离子方程式为_____________________________。

(4)下列实验操作中必要的是(填字母)  

A.称量电解前电极的质量

B.电解后,电极在烘干称重前,必须用蒸馏水冲洗

C.刮下电解后电极上析出的铜,并清洗、称重

D.电极在烘干称重的操作中必须按“烘干→称重→再烘干→再称重”进行

E.在有空气存在的情况下,烘干电极必须采用低温烘干的方法

(5)铜的相对原子质量为________(用带有nV的计算式表示)。

解析:(1)为防止引入新的杂质,黑色粉末应为CuO;CuO起到消耗溶液中的H+,从而促进Fe3+的水解,形成Fe(OH)3沉淀,除去Fe3+的作用。

(2)由②的实验结果可推知,石墨作阳极,铜作阴极,所以A连接电源的负极,B连接电源的正极。

(3)因Cu2+得电子逐渐生成单质铜,铜棒逐渐变粗,溶液中的Cu2 +的浓度逐渐降低,蓝色逐渐变浅,而石墨电极有无色气体产生。

(4)实验中铜的析出量是由铜棒的变化量确定的,故应准确称量铜棒电解前后的质量。符合操作要求的有A、B、D、E。

(5)将所得数据代入电解方程式进行计算,即可求得铜的相对原子质量。

答案:(1)CuO 消耗H+,调节溶液的pH至4-5,使Fe3+沉淀完全 (2)负 正 (3)溶液的蓝色变浅,A极变粗,B极上有气泡产生 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑  (4)ABDE (5)11200n/V

19.(12分)50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题:

(1)烧杯间填满碎木屑的作用是_________。

(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铜质搅拌棒代替?   (填“能”或“不能”),其原因是___________________________________。

(3)为什么要用0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液?

____________________________________________________;

实验中若改用60 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所测得的中和热

  (填“相等”或“不相等”)。

(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为: ________________________________________________________。

(5)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得的结果偏低,请你分析结果偏低的原因可能是________(填字母代号)。

A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净

B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓

C.做本实验的当天,室温较高

D.将50 mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液换成了50 mL 0.55 mol·L-1的氨水

E.在量取盐酸时仰视读数

F.大烧杯的盖板中间小孔太大

解析:(1)碎木屑的作用是减少实验过程中的热量损失,使实验测定的中和热误差更小。

(3)选用0.55 mol·L-1的NaOH溶液,是为了保证盐酸全部被NaOH中和。原溶液中NaOH和HCl生成的水的物质的量为:0.050 L×0.50 mol·L-1=0.025 mol,改用60 mL 0.50 mol·L-1的盐酸并中和完全后生成水的物质的量为0.050 L×0.55 mol·L-1=0.0275 mol。后者生成的水多了,因而放出的热量也增多了,但所测定的中和热是相同的,因为中和热是指生成1 mol液态水时的反应热,与生成水的多少无关。

(5)A无影响。B倒NaOH溶液时动作迟缓,将导致散失部分热量,结果偏低。C室温对测量结果无影响。D用氨水代替NaOH,NH3·H2O自身电离会吸收部分热量,使测得的中和热数据偏小。E量取盐酸时仰视,导致量取盐酸的体积比读数大,使测得的中和热数据偏大。F盖板中间小孔太大,散失部分热量。

答案:(1)保温隔热,减少实验中的热量损失

(2)不能 铜质搅拌棒导热,会损失热量

(3)保证盐酸完全反应 相等

(4)H+(aq)+OH(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1

(5)BDF

 0  7183  7191  7197  7201  7207  7209  7213  7219  7221  7227  7233  7237  7239  7243  7249  7251  7257  7261  7263  7267  7269  7273  7275  7277  7278  7279  7281  7282  7283  7285  7287  7291  7293  7297  7299  7303  7309  7311  7317  7321  7323  7327  7333  7339  7341  7347  7351  7353  7359  7363  7369  7377  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网