Question

阿伏加德羅常數(shù)（N_A）、物質(zhì)的量（n）和粒子數(shù)（N）之間有如下關(guān)系：N_A=N/n，測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)有多種方法，其中電解法（根據(jù)電子的物質(zhì)的量和電子數(shù)來(lái)測(cè)定N_A）是常用的方法。試回答下列有關(guān)問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室有相同濃度的NaCl、CuSO₄、AgNO₃、H₂SO₄等溶液，若實(shí)驗(yàn)過程中用惰性電極電解，且不考慮電極上的析出物與電解質(zhì)溶液之間的反應(yīng)，則你認(rèn)為選擇哪一種溶液作為電解質(zhì)，實(shí)驗(yàn)既簡(jiǎn)便，測(cè)定結(jié)果誤差又小，并說(shuō)明理由。

（2）采用你所選定的溶液來(lái)實(shí)驗(yàn)，至少應(yīng)測(cè)定__________個(gè)數(shù)據(jù)。它們是___________。

（3）若已知一個(gè)電子的電荷量，（符號(hào)為q），選定符號(hào)代表有關(guān)數(shù)據(jù)，列出電解法求阿伏加德羅常數(shù)（N_A）的數(shù)學(xué)表達(dá)式___________________________________________。

Answer 1

（1）選用AgNO₃溶液較好。①若電解NaCl、H₂SO₄溶液，產(chǎn)生氣體的體積較難測(cè)定準(zhǔn)確。②在同樣條件下，通過等量的電量，析出Ag的質(zhì)量遠(yuǎn)大于Cu，因而稱量和計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的誤差前者要小。

（2）3電流、電解（通電）時(shí)間、電解產(chǎn)物的質(zhì)量

（3）ItM (Ag)/ qm(Ag)

解析:

（1）由于電解過程中，兩極及電路中通過的電荷量相等，因此只要測(cè)定兩極析出物質(zhì)的物質(zhì)的量即可，在實(shí)際測(cè)量過程中，氣體的體積較難測(cè)定，故一般不選NaCl、H₂SO₄，而CuSO₄、AgNO₃兩種物質(zhì)在通過相等的電荷量時(shí)，析出Ag的質(zhì)量遠(yuǎn)大于Cu，稱量和計(jì)算時(shí)前者產(chǎn)生的誤差小，故應(yīng)選AgNO₃作電解液為好。（2）由（1）的分析已知，采用電解AgNO₃方法時(shí)，應(yīng)稱取陰極析出銀的質(zhì)量，而電荷量Q=It，故還應(yīng)測(cè)定電路中的電流及電解時(shí)間。

（3）設(shè)析出Ag的質(zhì)量為m(Ag)，電流為I，電解時(shí)間為t，則 N_A=N(e^-)/n(e^-)= =ItM(Ag)/qm(Ag)。