阿伏加德羅常數(shù)(NA)是一座“橋梁”,連接了宏觀世界和微觀世界的數(shù)量關(guān)系。通過電解法可測得NA的數(shù)值。
已知:?。?個電子所帶電量為1.60×10-19庫侖。
ⅱ.EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二鈉)能形成可溶含銅配離子。
ⅲ.Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(CuS)=6.3×10-36。
【實驗一】用銅片和鉑絲為電極,電解硫酸酸化的CuSO4溶液。測得通過電路的電量為x庫侖。電解完成后,取出銅片,洗凈晾干,銅片質(zhì)量增加了mg。
(1)銅片應(yīng)連接電源的 負極負極(填“正極”或“負極”),鉑絲尖端產(chǎn)生氣泡,其電極反應(yīng)式為 2H2O-4e-=4H++O2↑2H2O-4e-=4H++O2↑。理論上,產(chǎn)生氣體與析出銅的物質(zhì)的量之比為 1:21:2。
(2)本實驗測得NA=32x1.6m×10-1932x1.6m×10-19mol-1(列出計算式)。
【實驗二】為減少含重金屬電解液的使用,更換電解液,同時更換電極與電源的連接方式。電解完成后,取出銅片,洗凈晾干,銅片質(zhì)量減小。
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實驗 | 電解液 | 實驗現(xiàn)象 |
① | 0.25mol?L-1NaOH溶液 | 銅片表面為灰藍色 |
② | 0.25mol?L-1EDTA-2Na和0.25mol?L-1NaOH混合液(pH=8) | 銅片表面仍為紅色 |
500mL容量瓶
500mL容量瓶
。(4)經(jīng)檢驗,實驗①中的灰藍色成分主要是Cu(OH)2。從平衡移動角度解釋EDTA-2Na在測定NA的數(shù)值中的作用:
EDTA-2Na與銅離子形成可溶銅配離子,降低溶液中的銅離子濃度,避免過量銅離子與氫氧根離子形成氫氧化銅沉淀,阻止銅的電解
EDTA-2Na與銅離子形成可溶銅配離子,降低溶液中的銅離子濃度,避免過量銅離子與氫氧根離子形成氫氧化銅沉淀,阻止銅的電解
。(5)電解過程中,若觀察到銅片上有小氣泡產(chǎn)生,利用銅片質(zhì)量減小計算NA的數(shù)值
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(6)實驗結(jié)束后處理電解液:將取出的電解液加入過量硫酸,過濾,得到白色固體EDTA和濾液a;向濾液a中先加入NaOH調(diào)pH≈8,再加入Na2S,解釋不直接加入Na2S的原因及Na2S的作用:
溶液顯強酸性,酸與Na2S反應(yīng)生成H2S污染性氣體,污染環(huán)境;Na2S的作用是將生成的Cu(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀來除掉Cu2+
溶液顯強酸性,酸與Na2S反應(yīng)生成H2S污染性氣體,污染環(huán)境;Na2S的作用是將生成的Cu(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀來除掉Cu2+
。【答案】負極;2H2O-4e-=4H++O2↑;1:2;;500mL容量瓶;EDTA-2Na與銅離子形成可溶銅配離子,降低溶液中的銅離子濃度,避免過量銅離子與氫氧根離子形成氫氧化銅沉淀,阻止銅的電解;偏大;溶液顯強酸性,酸與Na2S反應(yīng)生成H2S污染性氣體,污染環(huán)境;Na2S的作用是將生成的Cu(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀來除掉Cu2+
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:36引用:2難度:0.6
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1.隨著科學技術(shù)的發(fā)展,阿伏加德羅常數(shù)的測定手段越來越多,測定的精確度也越來越高。現(xiàn)有一種簡單可行的測定的方法,具體步驟為:
①將固體NaCl細顆粒干燥后,準確稱取mgNaCl固體并轉(zhuǎn)移到儀器A中;
②用滴定管向A儀器中加苯(一種有機溶劑,不溶于水),不斷振蕩,繼續(xù)加苯至A儀器的刻度,記錄滴定管中的讀數(shù),計算出NaCl固體的準確體積為Vcm3。
請回答下列問題:
(1)步驟中A儀器最好使用
A.量筒
B.燒杯
C.容量瓶
D.試管
(2)能否用水代替苯
(3)已知NaCl晶體中,距離最近的Na+與Cl-間的平均距離為acm(如圖所示),因此用上述測定方法測得的阿伏加德羅常數(shù)NA的表達式為發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:5引用:1難度:0.7 -
2.隨著科學技術(shù)的發(fā)展,阿伏加德羅常數(shù)的測定手段越來越多,測定的精度也越來越高.現(xiàn)有一種簡單可行的測定方法,具體步驟為:
①將NaCl固體研細、干燥后,準確稱取m g NaCl固體并轉(zhuǎn)移到定容儀器A中.
②用滴定管向A儀器中加苯,不斷振蕩,繼續(xù)加苯到A儀器的刻度,計算出NaCl固體的體積為V cm3.
(1)步驟①中儀器A最好使用
A.量筒 B.燒杯 C.容量瓶 D.試管
(2)步驟②中是用
(3)已知NaCl晶體中,靠得最近的Na+、Cl-間的距離為a cm(如圖),則用上述方法測得的阿伏加德羅常數(shù)NA的表達式為發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:22引用:2難度:0.1
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