Question

4．某化學(xué)小組擬采用如下裝置（夾持和加熱儀器已略去）來電解飽和食鹽水，并用電解產(chǎn)生的H₂還原CuO粉末來測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，同時(shí)檢驗(yàn)氯氣的氧化性．

（1）為完成上述實(shí)驗(yàn)，正確的連接順序?yàn)镋 接A，B接C（填寫連接的字母）．
（2）對(duì)硬質(zhì)玻璃管里的氧化銅粉末加熱前，需要的操作為檢驗(yàn)氫氣的純度．
（3）若檢驗(yàn)氯氣的氧化性，則乙裝置的a瓶中溶液及對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色．
（4）為測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)了如下甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為a g，放入CuO后，精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和CuO的總質(zhì)量為b g，實(shí)驗(yàn)完畢后
甲方案：通過精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和Cu粉的總質(zhì)量為c g，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．
乙方案：通過精確測(cè)定生成水的質(zhì)量d g，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．
①請(qǐng)你分析并回答：你認(rèn)為不合理的方案及其不足之處是乙方案不合理，因?yàn)榭諝庵械腃O₂和H₂O通過D口進(jìn)入U(xiǎn)型管，造成實(shí)驗(yàn)誤差較大．
②按測(cè)得結(jié)果更準(zhǔn)確的方案進(jìn)行計(jì)算，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量$\frac{16（c-a）}{b-c}$．

Answer 1

分析 （1）在電解池的陰極上產(chǎn)生的是氫氣，陽(yáng)極上產(chǎn)生的是氯氣，據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩磉B接裝置；
（2）電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氫氣中含有水蒸氣，會(huì)影響銅的相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定，需進(jìn)行干燥，檢驗(yàn)純度；
（3）氯氣具有氧化性，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)；
（4）①乙方案中，裝置中U型管也可能吸收空氣中的CO₂和水，影響測(cè)定結(jié)果；
②設(shè)出銅的原子量，利用關(guān)系式CuO～Cu及甲方案中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算Cu的相對(duì)原子質(zhì)量．

解答 解：（1）A是陰極，陰極上產(chǎn)生的是氫氣，B是陽(yáng)極，陽(yáng)極上產(chǎn)生的是氯氣，要用氫氣來還還原氧化銅，所以A連接E，干燥氫氣后用氫氣來還原氧化銅，所以B連接C，
故答案為：E；C；
（2）加熱氧化銅之前要檢驗(yàn)純度，否則加熱易引起爆炸，
故答案為：檢驗(yàn)氫氣的純度；
（3）氯氣具有氧化性，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，可以用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙來檢驗(yàn)，
故答案為：淀粉碘化鉀溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色；
（4）①在乙方案中，應(yīng)用裝置中U型管也可能吸收空氣中的CO₂和水，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量有誤差，所以乙方案不合理，
故答案為：乙方案不合理，因?yàn)榭諝庵械腃O₂和H₂O通過D口進(jìn)入U(xiǎn)型管，造成實(shí)驗(yàn)誤差較大；
②根據(jù)甲方案，設(shè)金屬銅的原子量為M，則
CuO～Cu
M+16 M
b-a  c-a
則：$\frac{M+16}{b-a}$=$\frac{M}{c-a}$，
解得：M=$\frac{16（c-a）}{b-c}$，故答案為：$\frac{16（c-a）}{b-c}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法及其應(yīng)用，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生的分析、計(jì)算能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>