Question

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离子方程式                    。

（2）为完成上述实验，正确的连接顺序为A连________；B连________(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________________。

（4）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液可以是______________，对应的现象为_______。

乙装置烧杯中发生反应的离子方程式是                  。

（5）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a g，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g（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：________方案所测结果更准确。

你认为不合理的方案的不足之处是_____________________。

②若按合理方案测定的数据计算，Cu的相对原子质量为                。

Answer

（1）2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；（2）E，C；（3）先通一段时间H2，并在D处检验H2纯度；

（4）淀粉KI溶液(或FeCl2溶液，Na2S溶液等)，无色溶液变为蓝色，Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

（5）甲，空气中CO2和H2O通过D口进入U形管中，造成实验误差较大；16(c-a)/(b-c).

【解析】

试题分析：（1）电解饱和食盐水的离子方程式是2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；电解时在阴极产生氢气，由于氢气中含有水蒸气会影响CuO的还原，同时也可以通过观察气泡来控制气体的流速。在阳极产生的Cl2是有毒的气体，为了防止大气污染，应该与尾气处理装置乙的连接。故装置连接顺序是A接E，B接C。（3）氢气是可燃性气体，在用氢气还原氧化铜加热之前，要先通一段时间H2，排除装置中的空气，并在D处检验H2纯度；然后再加热，不然会发生爆炸。（4）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液应该是具有还原性的物质，可以是淀粉KI溶液(或FeCl2溶液，Na2S溶液等)，若是使用淀粉KI溶液，发生反应：Cl2+2KI=KCl+I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，对应的现象为无色溶液变为蓝色。若是FeCl2溶液，Fe2+被氧化变为黄色的Fe3+的溶液，若是Na2S，发生反应产生难溶于水的S，使溶液中出现黄色浑浊现象。乙装置烧杯中溶液是进行尾气处理的NaOH溶液，发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；（5）硬质玻璃管质量是ag，放入的CuO的质量是(b-a)g，甲方案是通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g，则得到的Cu的质量是 (c-a)g，其中含有氧元素的质量是（b-c）g。根据反应的质量关系CuO—O，假设Cu相对原子质量是A，则可得关系式：(A+16):16=(b-a)：(b-c)，解的Cu的相对原子质量为16(c-a)/(b-c)。而方案乙中由于空气中CO2和H2O通过D口进入U形管中，误认为是水，使其中含有的氧元素的质量偏大，则Cu的相对原子质量就偏小，造成实验误差较大。

考点：考查电解反应原理的离子方程式的书写、仪器的连接、试剂的选择、方案的评价及有关反应方程式的计算的知识。