Question

某化學(xué)小組擬采用如下裝置（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)檢驗(yàn)氯氣的氧化性．

（1）為完成上述實(shí)驗(yàn)，正確的連接順序?yàn)锳連

E

；B連

C

（填寫字母）．
（2）對(duì)硬質(zhì)玻璃管里的氧化銅粉末加熱前，需要進(jìn)行的操作為

檢驗(yàn)氫氣的純度

．
（3）若檢驗(yàn)氯氣的氧化性，則乙裝置的a瓶中溶液可以是

淀粉碘化鉀溶液

，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象為

溶液變?yōu)樗{(lán)色

．
（4）丙裝置的c瓶中盛放的試劑為

濃硫酸

，作用是

吸收氫氣中的水，防止硬質(zhì)玻璃管炸裂

．
（5）為測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)了如下甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案．精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為a g，放入CuO后，精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和CuO的總質(zhì)量為b g，實(shí)驗(yàn)完畢后：
甲方案：通過精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和Cu粉的總質(zhì)量為c g，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．
乙方案：通過精確測(cè)定生成水的質(zhì)量d g，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．
①請(qǐng)你分析并回答：

甲

方案所測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確．你認(rèn)為不合理的方案的不足之處是

空氣中的二氧化碳和水通過D口進(jìn)入U(xiǎn)形管造成實(shí)驗(yàn)誤差較大

．
②若按甲方案測(cè)定的數(shù)據(jù)計(jì)算，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為

16(c-a)

b-c

．

Answer 1

分析：（1）在電解池的陰極上產(chǎn)生的是氫氣，陽極上產(chǎn)生的是氯氣，據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩磉B接裝置；
（2）電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氫氣中含有水蒸氣，會(huì)影響銅的相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定，需進(jìn)行干燥，檢驗(yàn)純度；
（3）氯氣具有氧化性，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)；
（4）電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氫氣中含有水蒸氣，會(huì)影響銅的相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定，必須干燥；
（5）選方案甲的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，主要考慮U型管也可能吸收空氣中的CO₂這方面原因會(huì)導(dǎo)致測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量有偏差；
選用了方案乙數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算是利用反應(yīng)前后CuO中氧元素的減少量和實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)確稱取CuO的質(zhì)量為wg中氧元素的質(zhì)量相等，求得Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．

解答：解：（1）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；
（2）加熱氧化銅之前要檢驗(yàn)純度，否則加熱易引起爆炸，故答案為：檢驗(yàn)氫氣的純度；
（3）氯氣具有氧化性，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，可以用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙來檢驗(yàn)，故答案為：淀粉碘化鉀溶液；溶液變?yōu)樗{(lán)色；
（4）氫氣的干燥可以用濃硫酸，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果氫氣中有水，會(huì)將硬質(zhì)玻璃管炸裂，故答案為：濃硫酸；吸收氫氣中的水，防止硬質(zhì)玻璃管炸裂；
（5）①U型管也可能吸收空氣中的CO₂這方面原因會(huì)導(dǎo)致測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量有誤差，故答案為：甲；空氣中的二氧化碳和水通過D口進(jìn)入U(xiǎn)形管造成實(shí)驗(yàn)誤差較大；
②根據(jù)甲方案，設(shè)金屬銅的原子量為M，則
    CuO～Cu
M+16      M
b-a       c-a   

M+16

b-a

=

M

c-a

，解得M=

16(c-a)

b-c

，故答案為：

16(c-a)

b-c

．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道氯堿工業(yè)的知識(shí)題目，考查角度廣，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．