Question

某化学兴趣小组拟采用下图所示装置电解饱和氯化钠溶液制备H₂，通过H₂还原氧化铜测定Cu的相对原子质量Ar（Cu），同时检验Cl₂的氧化性（图中夹持和加热仪器已略去）。

（1）直流电源中的X极为      极（填“正”、“负”、“阴”或“阳”）；写出甲装置U形管中反应的离子方程式：             ；实验开始后，用铁棒作电极的一侧的实验现象是   。
（2）为完成上述实验，正确的链接顺序为：a连     ，b连   （填写连接的字母）。
（3）装置乙中的G瓶内溶液可能为     （填字母）。

A．淀粉KI溶液

B．NaOH溶液

C．Na2S溶液

D．Na2SO3溶液

H瓶内的反应的离子方程式为：               。
（4）在对硬质玻璃试管里的氧化铜粉末加热前需要进行的操作为：                。
（5）装置丙中N瓶内盛放的试剂为     ，作用是              。
（6）为了测定Cu的相对原子质量，某同学通过实验测得如一下数据：
I．氧化铜样品质量为m₁g
Ⅱ．反应后硬质玻璃管中剩余固体质量为m₂g
Ⅲ．反应前后U形管及其固体质量差为m₃g
Ⅳ．反应前后瓶及其液体质量差为m₄g
①请选择理论上误差最小的一组数据计算Ar（Cu），Ar（Cu）=             。
②如果选用其它数据进行计算，会导致Ar（Cu）    （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），理由是                                                           。

Answer 1

(1)负极；2Cl^-+2H₂O2OH^-+Cl₂↑+H₂↑; 有气泡逸出，溶液由无色变成红色，且向周围扩散。
(2)f; c
(3)A、C；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O
(4)检验H₂的纯度防止爆炸
(5)浓硫酸；干燥H₂，防止硬质试管炸裂
(6)①16m₂/(m₁-m₂);②偏小；空气中的水通过e导管进入U型管造成m3增大，最终导致Ar（Cu）偏小。

（1）根据电解原理，与阴极相连的是外接电源的负极，故X极应为负极。甲中电解饱和食盐水，化学方程式为
2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑改写为离子方程式即可。铁棒做阴极，电极反应是2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑,放出H2，原溶液含有酚酞，变成红色。
“通过H₂还原氧化铜测定Cu的相对原子质量Ar(Cu)”故a接f；“同时检验Cl₂的氧化性”，故b接c。
A、C、D中的I^-、S^2-、SO₃^2-都有还原性，但是Cl₂与SO₃^2-反应没有现象，故选A、C。
Cl₂＋2NaOH=NaCl    ＋NaClO＋H₂O。
（4）检验H₂的纯度防止爆炸。
（5）浓硫酸；干燥H₂，防止硬质试管炸裂。
（6）①CuO＋H₂=Cu＋H₂O △m=80-64=16,现在质量差为m₁-m₂,而“反应后硬质玻璃管中剩余固体质量为m₂g”，即Cu的质量为m₂g。根据化学方程式就可求出Ar（Cu）。②偏小；空气中的水通过e导管进入U型管造成m₃增大，最终导致Ar（Cu）偏小。