Question

（2012?东城区一模）某化学小组拟采用如下装置（夹持和加热仪器已略去）来电解饱和食盐水，并用电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性．

（1）写出甲装置中电解饱和食盐水的化学方程式

2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
（2）为完成上述实验，正确的连接顺序为A连

E

；B连

C

（填写导管口字母）．
（3）对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需要进行的操作为

先通一段时间氢气并在D处检验氢气的纯度

．
（4）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液可以是

淀粉KI溶液

，对应的现象为

溶液变为蓝色

．乙装置烧杯中发生反应的离子方程式是

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（5）丙装置的c瓶中盛放的试剂为

浓硫酸

，作用是

吸收H₂中的H₂O，防止硬质玻璃管炸裂，或影响测定水的质量

．
（6）为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实验方案：精确测量硬质玻璃管的质量为ag，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为bg（假设CuO充分反应），实验完毕后：
甲方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g，进而确定Cu的相对原子质量．
乙方案：通过精确测定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量．
①请你分析并回答：

甲

方案所测结果更准确．你认为不合理的方案的不足之处是

空气中的CO₂和H₂O通过D口进入U形管造成实验误差较大

．
②若按合理方案测定的数据计算，Cu的相对原子质量为

16(c-a)

b-c

．

Answer 1

分析：（1）电解饱和食盐水阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，结合产物书写化学方程式；
（2）依据装置图分析可知，电解饱和食盐水阳极B是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极A是氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性，装置丙中的E接电解装置中的A；装置乙是验证氯气氧化性的装置，D接电解池的B电极；
（3）氢气还原氧化铜加热前需要通入氢气把空气赶出，避免空气存在加热发生爆炸，装置中充满氢气在D处检验氢气的纯度；
（4）检验氯气的氧化性可以利用还原性的物质发生反应，且有明显的现象，可以把氯气通入淀粉碘化钾溶液发生氧化还原反应，生成碘单质遇淀粉变蓝；氯气需要用氢氧化钠溶液吸收；
（5）氢气中含有水蒸气，通入玻璃管会炸裂玻璃管，需要进行干燥，可以通过浓硫酸吸收水蒸气；
（6）①甲方案是利用反应前后固体物质质量的变化进行计算，乙方案是测定水的质量减小计算，装置D会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳使测定结果偏高；
②依据甲方案实验数据，利用氧化铜中铜元素物质的量和氧元素物质的量之比等于1：1计算得到铜的相对原子质量．

解答：解：（1）电解饱和食盐水阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，反应的化学方程式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O

通电  .

 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）装置图分析可知，电解饱和食盐水阳极B是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极A是氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性，装置丙中的E接电解装置中的A；装置乙是验证氯气氧化性的装置，C接电解池的B电极，
故答案为：E；C；
（3）氢气还原氧化铜加热前需要通入氢气把空气赶出，避免空气存在加热发生爆炸，装置中充满氢气在D处检验氢气的纯度，
故答案为：先通一段时间氢气并在D处检验氢气的纯度；
（4）检验氯气的氧化性可以利用还原性的物质发生反应，且有明显的现象，可以把氯气通入淀粉碘化钾溶液发生氧化还原反应，生成碘单质遇淀粉变蓝；多余的氯气是污染性气体需要用氢氧化钠溶液进行吸收处理，反应的离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：淀粉KI溶液；溶液变为蓝色；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）因为乙方案是测水的质量，氢气中含有水蒸气，通入玻璃管会炸裂玻璃管，需要进行干燥，可以通过浓硫酸吸收水蒸气，
故答案为：浓硫酸；吸收H₂中的H₂O，防止硬质玻璃管炸裂，或影响测定水的质量；
（6）①甲方案是利用反应前后固体物质质量的变化进行计算，乙方案是测定水的质量减小计算，装置D会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳使测定结果偏高，
故答案为：甲；空气中的CO₂和H₂O通过D口进入U形管造成实验误差较大；
②精确测量硬质玻璃管的质量为ag，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为bg，氧化铜质量=（b-a）g，通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g，铜元素质量=（c-a）g，所以氧元素质量=（b-c）g，设铜相对原子质量为M（Cu），则

c-a

M(Cu)

=

b-c

16

，得到M（Cu）=

16(c-a)

b-c

，故答案为：

16(c-a)

b-c

．

点评：本题考查了物质性质的验证和物质测定实验设计方案，物质性质的掌握，实验步骤和实验原理的理解是解题关键，题目难度中等．