Question

某化學(xué)小組擬采用如圖裝置（夾持和加熱儀器已略去）來電解飽和食鹽水，并用電解產(chǎn)生的H₂還原CuO粉末來測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，同時(shí)驗(yàn)證氯氣的氧化性．

（1）寫出甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）為完成上述實(shí)驗(yàn)，正確的連接順序?yàn)锳連

 

，B連

 

（填接口字母）．
（3）乙裝置中X試劑可以是

 

，丙裝置中Y試劑的作用是

 

．
（4）測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量：將w g CuO置于硬質(zhì)玻璃管中，按以下兩個(gè)方案測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．

	方案甲	方案乙
	U型管+固體	硬質(zhì)玻璃管+固體
反應(yīng)前質(zhì)量/g	a	c
完全反應(yīng)后質(zhì)量/g	b	d

請(qǐng)你回答：你認(rèn)為方案

 

較佳．按較佳方案計(jì)算，得到Cu的相對(duì)原子質(zhì)量表達(dá)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),電解原理,氯氣的化學(xué)性質(zhì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：甲為電解裝置，A為陰極，生成氫氣，經(jīng)干燥后與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)，Y為濃硫酸，起到干燥氫氣的作用，氫氣從E進(jìn)入，D可防止空氣中的水進(jìn)入，B為電解池的陽極，生成氯氣，驗(yàn)證氯氣的氧化性，可將B連接C，X應(yīng)為KI淀粉溶液，如溶液變?yōu)樗{(lán)色，可說明氯氣具有強(qiáng)氧化性，生成碘，以此解答該題．

解答： 解：甲為電解裝置，A為陰極，生成氫氣，經(jīng)干燥后與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)，Y為濃硫酸，起到干燥氫氣的作用，氫氣從E進(jìn)入，D可防止空氣中的水進(jìn)入，B為電解池的陽極，生成氯氣，驗(yàn)證氯氣的氧化性，可將B連接C，X應(yīng)為KI淀粉溶液，如溶液變?yōu)樗{(lán)色，可說明氯氣具有強(qiáng)氧化性，生成碘，
（1）電解飽和食鹽水，生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，反應(yīng)的方程式為2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）A是陰極，陰極上產(chǎn)生的是氫氣，B是陽極，陽極上產(chǎn)生的是氯氣，要用氫氣來還還原氧化銅，所以A連接E，干燥氫氣后用氫氣來還原氧化銅，所以B連接C，
故答案為：E；C；
（3）氯氣具有氧化性，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍(lán)，可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙來檢驗(yàn)，Y試劑為濃硫酸，起到吸收氫氣中的水蒸氣作用，
故答案為：淀粉KI溶液；吸收氫氣中的水蒸氣；
（4）如選方案一數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，主要考慮兩方面原因會(huì)導(dǎo)致測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量偏大或偏小，U形管中的干燥劑也可能吸收空氣中的水和CO₂，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大，得到Cu的相對(duì)原子質(zhì)量偏低；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律和題給氧化銅質(zhì)量及方案二所測(cè)數(shù)據(jù)，
設(shè)Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為x，由反應(yīng)前后氧元素的質(zhì)量是不變的，
得等式為：w×

16

16+x

=c-d，
解得：x=

16(d+w-c)

c-d

所以按較佳方案計(jì)算，得到Cu的相對(duì)原子質(zhì)量是

16(d+w-c)

c-d

．
故答案為：乙；

16(d+w-c)

c-d

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，題目難度中等，注意利用實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，要排出諸多影響測(cè)定結(jié)果的干擾．