Question

某化學(xué)小組采用下圖裝置模擬電解飽和食鹽水制備氫氣，通過氫氣還原氧化銅測定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，同時(shí)檢驗(yàn)氯氣的氧化性（圖中夾持和加熱儀器已經(jīng)略去）。

（1）寫出裝置甲中反應(yīng)的離子方程式            。為完成上述實(shí)驗(yàn)，正確的連按方式為a連接      ，b連接         （填字母）。

（2）①裝置乙燒杯中液體的作用是             。A瓶內(nèi)盛裝的溶液最好是    （填字母）。

a．I^-淀粉溶液                     b．NaOH溶液

c．FeCl₂與KSCN混合溶液            d．Na₂SO₃溶液

②加熱裝置丙中的氧化銅粉末之前，除了要檢查該裝置的氣密性還需進(jìn)行的必要操作是     。

（3）利用裝置丙測定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，現(xiàn)有兩種方案：①測得反應(yīng)前后洗氣瓶B及其中液體質(zhì)量差m₁，②測得反應(yīng)前后U形管及其中固體質(zhì)量差m₂。你認(rèn)為合理的方案為    （填“①”或“②”）。若采用測得反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管中剩余固體的質(zhì)量m₃的方案，已知O的相對(duì)原子質(zhì)量為16，實(shí)驗(yàn)中氧化銅樣品質(zhì)量為m，則測定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式為     ，該方案在反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管冷卻過程中沒有一直通氫氣，會(huì)導(dǎo)致測定Cu韻相對(duì)原子質(zhì)量     （填“偏大”、“偏小”或“無影響”），理由是             。

 

Answer 1

【答案】

（16分）（1）2Cl^-＋2H₂O2OH^-＋H₂↑＋Cl₂↑（2分）  e  c（2分）

（2）①吸收多余的氯氣，防止環(huán)境污染（2分）；c（2分）

②排凈裝置內(nèi)的空氣（或檢驗(yàn)氫氣的純度）（2分）

（3）①（1分）；（2分）；偏大（1分）；反應(yīng)生成的銅被空氣的氧氣氧化使m₃數(shù)據(jù)增大，導(dǎo)致測定結(jié)果偏大（2分）

【解析】

試題分析：（1）電解飽和食鹽水時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，溶液中同時(shí)生成氫氧根離子，所以電解反應(yīng)離子方程式為2Cl^-＋2H₂O2OH^-＋H₂↑＋Cl₂↑；要檢驗(yàn)氯氣的氧化性，則氯氣連接具有還原性的物質(zhì)且反應(yīng)現(xiàn)象要明顯，故選c；氫氣還原還原性，利用氫氣還原氧化銅來檢驗(yàn)氫氣。但由于電解得到的氫氣中含有水蒸氣，所以在實(shí)驗(yàn)前要除去水蒸氣，故選e。

（2）①氯氣有毒，不能直接排放到空氣中。氯氣可以用堿性物質(zhì)來處理，所以裝置乙燒杯中液體的作用是吸收多余的氯氣，防止環(huán)境污染；氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的物質(zhì)，要檢驗(yàn)氯氣，必須選用還原性的物質(zhì)且反應(yīng)現(xiàn)象明顯，則：

a．氯氣能氧化碘離子生成單質(zhì)點(diǎn)，碘遇淀粉顯藍(lán)色。但氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸也能使溶液褪色，所以無法證明氯氣的氧化性，故a不選；

b．氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，故b不選；

c．氯氣能把亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液，反應(yīng)現(xiàn)象明顯，且能檢驗(yàn)氯氣的氧化性，故c正確；

d．氯氣能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉，但反應(yīng)前后溶液顏色不變，反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，d不選，答案選c。

②氫氣是可燃性氣體，與氧氣混合，加熱容易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)，所以加熱氧化銅之前要通入氫氣排凈裝置內(nèi)的空氣。

（3）①中質(zhì)量的差量是氫氣還原氧化銅得到的物質(zhì)，與銅有關(guān)，所以能計(jì)算銅的相對(duì)原子質(zhì)量。②中質(zhì)量的差量是氫氣中原來的水蒸氣，與銅無關(guān)，所以不能計(jì)算銅的相對(duì)原子質(zhì)量，因此答案選①。硬質(zhì)玻璃管中的質(zhì)量差就是氧的質(zhì)量＝m－m₃，設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為x，則CuO——O

1mol    16g

   m－m₃

解得x＝

如果反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管冷卻過程中沒有一直通氫氣，會(huì)導(dǎo)反應(yīng)生成的銅被空氣的氧氣氧化使m₃數(shù)據(jù)增大，所以導(dǎo)致測定結(jié)果偏大。

考點(diǎn)：考查電解飽和食鹽水、氯氣和氫氣的檢驗(yàn)、尾氣處理、相對(duì)原子質(zhì)量的測定和計(jì)算以及誤差分析等