阿伏加德罗常数(NA)是一座“桥梁”,连接了宏观世界和微观世界的数量关系。通过电解法可测得NA的数值。
已知:ⅰ.1个电子所带电量为1.60×10-19库仑。
ⅱ.EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二钠)能形成可溶含铜配离子。
ⅲ.Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(CuS)=6.3×10-36。
【实验一】用铜片和铂丝为电极,电解硫酸酸化的CuSO4溶液。测得通过电路的电量为x库仑。电解完成后,取出铜片,洗净晾干,铜片质量增加了mg。
(1)铜片应连接电源的 负极负极(填“正极”或“负极”),铂丝尖端产生气泡,其电极反应式为 2H2O-4e-=4H++O2↑2H2O-4e-=4H++O2↑。理论上,产生气体与析出铜的物质的量之比为 1:21:2。
(2)本实验测得NA=32x1.6m×10-1932x1.6m×10-19mol-1(列出计算式)。
【实验二】为减少含重金属电解液的使用,更换电解液,同时更换电极与电源的连接方式。电解完成后,取出铜片,洗净晾干,铜片质量减小。
32
x
1
.
6
m
×
10
-
19
32
x
1
.
6
m
×
10
-
19
实验 | 电解液 | 实验现象 |
① | 0.25mol⋅L-1NaOH溶液 | 铜片表面为灰蓝色 |
② | 0.25mol⋅L-1EDTA-2Na和0.25mol⋅L-1NaOH混合液(pH=8) | 铜片表面仍为红色 |
500mL容量瓶
500mL容量瓶
。(4)经检验,实验①中的灰蓝色成分主要是Cu(OH)2。从平衡移动角度解释EDTA-2Na在测定NA的数值中的作用:
EDTA-2Na与铜离子形成可溶铜配离子,降低溶液中的铜离子浓度,避免过量铜离子与氢氧根离子形成氢氧化铜沉淀,阻止铜的电解
EDTA-2Na与铜离子形成可溶铜配离子,降低溶液中的铜离子浓度,避免过量铜离子与氢氧根离子形成氢氧化铜沉淀,阻止铜的电解
。(5)电解过程中,若观察到铜片上有小气泡产生,利用铜片质量减小计算NA的数值
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(6)实验结束后处理电解液:将取出的电解液加入过量硫酸,过滤,得到白色固体EDTA和滤液a;向滤液a中先加入NaOH调pH≈8,再加入Na2S,解释不直接加入Na2S的原因及Na2S的作用:
溶液显强酸性,酸与Na2S反应生成H2S污染性气体,污染环境;Na2S的作用是将生成的Cu(OH)2沉淀转化为更难溶的CuS沉淀来除掉Cu2+
溶液显强酸性,酸与Na2S反应生成H2S污染性气体,污染环境;Na2S的作用是将生成的Cu(OH)2沉淀转化为更难溶的CuS沉淀来除掉Cu2+
。【答案】负极;2H2O-4e-=4H++O2↑;1:2;;500mL容量瓶;EDTA-2Na与铜离子形成可溶铜配离子,降低溶液中的铜离子浓度,避免过量铜离子与氢氧根离子形成氢氧化铜沉淀,阻止铜的电解;偏大;溶液显强酸性,酸与Na2S反应生成H2S污染性气体,污染环境;Na2S的作用是将生成的Cu(OH)2沉淀转化为更难溶的CuS沉淀来除掉Cu2+
32
x
1
.
6
m
×
10
-
19
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:47引用:3难度:0.6
相似题
-
1.随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定的方法,具体步骤为:
①将固体NaCl细颗粒干燥后,准确称取mgNaCl固体并转移到仪器A中;
②用滴定管向A仪器中加苯(一种有机溶剂,不溶于水),不断振荡,继续加苯至A仪器的刻度,记录滴定管中的读数,计算出NaCl固体的准确体积为Vcm3。
请回答下列问题:
(1)步骤中A仪器最好使用
A.量筒
B.烧杯
C.容量瓶
D.试管
(2)能否用水代替苯
(3)已知NaCl晶体中,距离最近的Na+与Cl-间的平均距离为acm(如图所示),因此用上述测定方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为发布:2024/4/20 14:35:0组卷:6引用:1难度:0.7 -
2.随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精度也越来越高.现有一种简单可行的测定方法,具体步骤为:
①将NaCl固体研细、干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中.
②用滴定管向A仪器中加苯,不断振荡,继续加苯到A仪器的刻度,计算出NaCl固体的体积为V cm3.
(1)步骤①中仪器A最好使用
A.量筒 B.烧杯 C.容量瓶 D.试管
(2)步骤②中是用
(3)已知NaCl晶体中,靠得最近的Na+、Cl-间的距离为a cm(如图),则用上述方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为发布:2024/12/30 18:0:1组卷:22引用:2难度:0.1