楊蕾

阿伏加德羅常數(shù)是高中化學(xué)的考試熱點(diǎn),實(shí)驗(yàn)測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)是其中重要的考查內(nèi)容,常用方法有電解法和利用NaCl晶體結(jié)構(gòu)求算法,解析如下。
一、電解法
例1 阿伏加德羅常數(shù)(NA)、物質(zhì)的量(n)和粒子數(shù)(N)之間有如下關(guān)系:
測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)有多種方法,其中電解法是常用的方法。試回答下列有關(guān)問題。
(l)實(shí)驗(yàn)室有同樣濃度的NaCI、CuS04、AgNO3、H2SO4等溶液,若實(shí)驗(yàn)過程中不考慮電極上的析出物與電解后的溶液之間的反應(yīng),則你認(rèn)為選用哪種溶液作電解液,既能使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便,又能使測(cè)定結(jié)果誤差小,請(qǐng)說明理由:______。
(2)采用你所選定的溶液來實(shí)驗(yàn),至少應(yīng)測(cè)定哪些數(shù)據(jù):____。
(3)若已知一個(gè)電子的電量(符號(hào)為q),選定符號(hào)代表有關(guān)數(shù)據(jù),列出求算阿伏加德羅常數(shù)(NA)的數(shù)學(xué)表達(dá)式:______。
解析:從實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便、測(cè)定結(jié)果誤差小來選擇電解質(zhì)溶液,再通過電解過程中電極的析出量來求算阿伏加德羅常數(shù)。
(1)閃產(chǎn)生的氣體體積較難測(cè)定準(zhǔn)確,故不選用NaCl或H2SO4。溶液。在同樣條件下,通過等量的電量時(shí),同體析出量越多,稱量和計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的誤差越小,故該實(shí)驗(yàn)選用AgNO4溶液最好。
(2)根據(jù)題中公式要求準(zhǔn)確測(cè)出通過電路的電子數(shù)——N(e),及電極所析出銀的物質(zhì)的量——n(c).至少應(yīng)測(cè)定電流、通電時(shí)間及電解產(chǎn)物銀的質(zhì)量。
(3)根據(jù)(2)對(duì)缺省數(shù)據(jù)設(shè)定符號(hào),如以I代表電流,以t代表通電時(shí)間,以m代表所析出銀的質(zhì)量,而要求出銀的物質(zhì)的量,還需要的數(shù)據(jù)為銀的摩爾質(zhì)量,設(shè)用M表示,因此得:
答案:(1)用AgNO3溶液作電解液好。因用NaCl或……