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

(1)寫(xiě)出裝置甲中反應(yīng)的離子方程式2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2OH-+H2↑+Cl2↑;為完成上述實(shí)驗(yàn),正確的連按方式為a連接e,b連接c(填字母);
(2)①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.A瓶?jī)?nèi)盛裝的溶液可以是c(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)行的必要操作是通入氫氣排盡裝置內(nèi)空氣;
(3)利用裝置丙測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量,現(xiàn)有兩種方案:
①測(cè)得反應(yīng)前后洗氣瓶B及其中液體質(zhì)量差m1,②測(cè)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①(填“①”或“②”).若采用測(cè)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(cè)定所得Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為$\frac{16{m}_{3}}{m-{m}_{3}}$,該方案在反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管冷卻過(guò)程中沒(méi)有一直通氫氣,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量偏大(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”),理由是反應(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(cè)定結(jié)果偏大.

分析 (1)電解飽和氯化鈉溶液時(shí),陰極上氫離子放電,陽(yáng)極上氯離子放電,同時(shí)生成氫氧化鈉;用還原性物質(zhì)檢驗(yàn)氯氣,用氧化銅檢驗(yàn)氫氣;
(2)①氯氣有強(qiáng)氧化性,應(yīng)該用強(qiáng)還原性的物質(zhì)檢驗(yàn)且反應(yīng)現(xiàn)象明顯,因?yàn)槁葰庥卸,所以不能直接排空,要有尾氣處理裝置;
②氫氣在還原氧化銅之前要排盡裝置內(nèi)空氣,否則會(huì)產(chǎn)生安全事故;
(3)根據(jù)質(zhì)量差是否與銅有關(guān)來(lái)分析判斷;利用差量法來(lái)計(jì)算銅的相對(duì)原子質(zhì)量表達(dá)式;根據(jù)銅的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式確定影響高低.

解答 解:(1)電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)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-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑,要檢驗(yàn)氯氣的氧化性,則氯氣連接強(qiáng)還原性的物質(zhì)且反應(yīng)現(xiàn)象要明顯,故選c,用氫氣還原氧化銅來(lái)檢驗(yàn)氫氣,因?yàn)殡娊獾玫降臍錃庵泻兴魵猓栽趯?shí)驗(yàn)前要除去水蒸氣,故選e,
故答案為:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑;e;c;
(2)①氯氣有毒,不能直接排空,氯氣和水反應(yīng)生成酸,所以氯氣可以用堿性物質(zhì)來(lái)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,能氧化強(qiáng)還原性的物質(zhì),要檢驗(yàn)氯氣,必須選用強(qiáng)還原性的物質(zhì)且反應(yīng)現(xiàn)象明顯,
a.氯氣能氧化碘而使溶液褪色,氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸也能使溶液褪色,所以無(wú)法證明氯氣的氧化性,故不選;
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,故選;
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,故不選;
故答案為:吸收多余的氯氣,防止環(huán)境污染;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),加熱氧化銅之前要通入氫氣排盡裝置內(nèi)空氣,故答案為:通入氫氣排盡裝置內(nèi)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(lái)的水蒸氣,與銅無(wú)關(guān),所以不能計(jì)算銅的相對(duì)原子質(zhì)量,故選①;
硬質(zhì)玻璃管中的質(zhì)量差是氧元素的質(zhì)量=m-m3,
設(shè)銅的相對(duì)原子質(zhì)量為x,
CuO------O
1            16
$\frac{m}{x+16}$    m-m3
x=$\frac{16{m}_{3}}{m-{m}_{3}}$,
反應(yīng)生成的銅被空氣的氧氣氧化使m3數(shù)據(jù)增大,則$\frac{16{m}_{3}}{m-{m}_{3}}$偏大,所以導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大,
故答案為:①;$\frac{16{m}_{3}}{m-{m}_{3}}$;偏大;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(cè)定結(jié)果偏大.

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)探究,難點(diǎn)是(3)題中確定影響銅的相對(duì)原子質(zhì)量的大小,根據(jù)$\frac{16{m}_{3}}{m-{m}_{3}}$來(lái)分析即可,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.在一密閉容器中,反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cB(g)+dD(s)達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),A的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的60%,則(  )
A.D的濃度減小了B.A的轉(zhuǎn)化率減小了
C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了D.a+b>c+d

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是( 。
A.平衡時(shí),v(O2)=v(O2)=0必成立
B.關(guān)系式5v(O2)=4v(NO)總成立
C.在同一段時(shí)間范圍內(nèi),用上述四種物質(zhì)NH3、O2、NO、H2O的變化表示正反應(yīng)速率的數(shù)值中,v(H2O)最大
D.若投入4 mol NH3和5 mol O2,通過(guò)控制外界條件,必能生成4 mol NO

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

15.在硫酸的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,欲提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是( 。
A.向裝置中通入氮?dú)馇冶3煮w積不變
B.向裝置中通入稍過(guò)量氧氣且保持體積不變
C.添加更多的催化劑
D.降低溫度,及時(shí)轉(zhuǎn)移SO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.一定溫度下,1mol X和n mol Y在體積為2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+Y(g)?2Z(g)+M(s),5min后達(dá)到平衡,此時(shí)生成2a mol Z.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.用X表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率是0.1amol•L-1•min-1
B.當(dāng)混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.向平衡后的體系中加入1 mol M,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D.向上述平衡體系中再充入1 mol X,v增大,v減小,平衡正向移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.按系統(tǒng)命名法,化合物的名稱(chēng)為:2,6-二甲基-5-乙基庚烷
B.丙氨酸和苯丙氨酸脫水,最多可生成3種二肽
C.大氣污染物氟利昂-12的化學(xué)式是CF2Cl2具有正四面體結(jié)構(gòu)
D.三硝酸甘油酯的分子式為C3H5N3O9

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.表明金屬甲的活動(dòng)性比金屬乙的活動(dòng)性強(qiáng)的敘述正確的是(  )
A.在氧化還原反應(yīng)中,甲比乙失電子多
B.同價(jià)態(tài)陽(yáng)離子,甲比乙的氧化性強(qiáng)
C.甲能與冷水反應(yīng)而乙不能
D.將甲、乙組成原電池時(shí),乙為負(fù)極

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

16.將 4molA氣體和 2molB氣體在 2L 固定體積的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?2C(g).若經(jīng)2s后測(cè)得 C 的濃度為 0.6mol•L-1,現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法,其中正確的是( 。
A.用物質(zhì) A 表示的反應(yīng)的平均速率為 0.3 mol•L-1•s-1
B.用物質(zhì) B 表示的反應(yīng)的平均速率為 0.6 mol•L-1•s-1
C.2 s 時(shí)物質(zhì) A 的轉(zhuǎn)化率為70%
D.2 s 時(shí)物質(zhì) B 的濃度為 0.7 mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列分子中所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是( 。
A.H2B.CH4C.HClD.Cl2

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同步練習(xí)冊(cè)答案