高中化学-试题列表-第264页

1、

某实验小组在实验室探究用电化学分析法测定 $N_{A}$ 的值。

回答下列问题：

Ⅰ．电解液的配制。

（1）用 ${CuSO}_{4} \cdot 5 H_{2} O$ 配制450mL $0.2 mol \cdot L^{- 1}$ ${CuSO}_{4}$ 溶液。

①配制该 ${CuSO}_{4}$ 溶液需要的玻璃仪器有 (填选项字母)。

A． B． C． D．

②需要用托盘天平称量 ${CuSO}_{4} \cdot 5 H_{2} O$ 的质量为g。

Ⅱ． $N_{A}$ 值的测定：通过测定阳极铜片质量的变化量和通过电路的电量Q，结合两者之间的关系进行计算(已知：一个电子的电量为 $1 .6 \times 10^{-19} C$ ， 1mol电子的电量为 $1 .6 \times 10^{-19} N_{A} C$ )。

（2）在25℃、101kPa下，电流为0.1A，以精铜片为电极电解 $0.2 mol \cdot L^{- 1}$ ${CuSO}_{4}$ 溶液，15min后关闭直流电源，阳极铜片的质量减少 $m g$ ，同时观察到有少量气泡产生，经检验该气体为 $O_{2}$ ，生成 $O_{2}$ 的电极反应式为；已知粗糙表面会改变金属的动力学性质，利于氧气的析出，故实验开始前可对精铜片进行的操作为。

（3）某同学提出阳极副反应较为明显，同时电解废液含有的硫酸铜对环境污染大，为了避免这些不利条件，实验小组继续探究电解方式。

查阅资料：

a．EDTA(乙二胺四乙酸)为四元有机酸，其酸根( ${HY}^{3 -}$ )能络合 ${Cu}^{2 +}$ ，形成络合物 ${CuY}^{2 -}$ ，酸性较强时，会生成EDTA，使其配位能力下降。

b．电解过程中电压高时易引发电极副反应，电流强度相同时，电压与电解质溶液浓度成反比。

提出假设：用 $NaOH$ 溶液替换硫酸铜溶液进行电解可以消除铜离子污染。

进行实验：其他条件相同时，以精铜片为电极，用 $NaOH$ 溶液替换硫酸铜溶液，电解10min。

实验结果：在阳极铜片上积累了灰蓝色的固体物质，测得的 $N_{A}$ 实验值误差较大。

①灰蓝色物质积累使测得的 $N_{A}$ 实验值比理论值(填“偏小”或“偏大”)。

实验小结：该方案只能解决铜离子污染问题，不能减少副反应。

优化方案：其他条件相同时，配制等浓度EDTA和 $NaOH$ 的混合溶液作电解液，以精铜片为阳极、铂为阴极进行实验，利用电流传感器测定通过电路的电量，并测算在一定电解时间内阳极铜片质量的减少量，进而计算出 $N_{A}$ 实验值。实验数据如表所示：

实验序号	理论电流I/A	实测电量Q/C	EDTA的浓度 $/mol \cdot L^{-1}$	阳极铜片减少的质量/g	$N_{A}$ 实验值 $/ {mol}^{- 1}$
1	0.1	4.88	0.10	0.0016	$6.10 \times 10^{23}$
2	0.2	11.46	0.10	0.0035	$6.55 \times 10^{23}$
3	0.1	5.66	0.25	0.0019	$5.96 \times 10^{23}$

②阳极电极反应式为。

③根据实验1~3的相关数据，为减少副反应，应选择最佳EDTA的浓度为 $mol \cdot L^{-1}$ 。

④EDTA的回收：向电解废液中加入(填试剂名称)调节溶液 $pH=0 .5$ ，析出EDTA固体，过滤后向滤液中加 $NaOH$ 固体调节溶液pH至7~8，再加入足量 ${Na}_{2} S$ 固体生成(填化学式)，使金属离子浓度大大降低。

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ
A	氢化钠( $NaH$ )可在野外用作生氢剂	氢元素化合价为 $+ 1$ 价
B	键能： $HF < HCl < HBr$	键长： $HF < HCl < HBr$
C	丙烯腈、1，3-丁二烯和苯乙烯合成ABS树脂	合成ABS树脂的反应是缩聚反应
D	蔗糖难溶于四氯化碳	蔗糖是极性分子


A．制备 ${NH}_{3}$	B．净化、干燥 ${NH}_{3}$

C．收集 ${NH}_{3}$	D．验证 ${NH}_{3}$ 的还原性

	劳动项目	化学知识
A	帮厨活动：厨房油污用纯碱溶液洗涤	碳酸钠水解产生气泡
B	学农活动：塑料大棚下种植蔬菜	塑料材质不透水不透气，不易燃烧
C	自主探究：用梅子汁酿酒时加入适量 ${SO}_{2}$	${SO}_{2}$ 可抗氧化并杀菌
D	社区服务：用石灰浆刷墙翻新	氢氧化钙溶解度小，易析出固体

物质	X	Y	Z
初始浓度/mol·L⁻¹	0.1	0.2	0
2min末浓度/ mol·L⁻¹	0.08	a	b
平衡浓度/ mol·L⁻¹	0.05	0.05	0.1


A．石磬	B．竹笛

C．二胡	D．铁琴

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