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  • 1. (2024·深圳模拟) 实验室利用以铜为电极电解稀溶液的方法测定的值。

    1. (1) Ⅰ.电解液的配制:
      溶液配制为溶液。

      ①量取浓时,适宜的量筒规格为(填标号)。

      A.10mL B.25mL C.50mL D.100mL

      ②配制溶液时,进行如下操作:

      溶解→冷却→操作ⅰ→洗涤→注入→混匀→定容→操作ⅱ→装瓶贴标签下图(填标号)所示操作依次为操作ⅰ、操作ⅱ。

    2. (2) Ⅱ.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q)。

      在20℃、101kPa下,电流为0.2A,以精铜片为电极,电解溶液,10min后关闭电源。观察和测量结果如下:

      a.阳极上有少量气泡产生,且铜片质量减少mg;

      b.阴极上有大量气泡产生;

      c.电解质溶液变蓝。

      ①为准确测量,电解前需将已除去油污的铜片,并用蒸馏水洗净擦干后再称重。

      ②经检验,阳极上产生的气体为 , 电极反应为;该副反应的发生,可能导致的测定值比其理论值(填“偏大”或“偏小”)。

    3. (3) 为避免阳极副反应的发生,探究实验条件的影响。

      查阅资料:电解过程中,电解电压低将导致反应速率慢,电压高则易引发电极副反应。电流强度相同时,电压与电解质溶液的浓度成反比。

      提出猜想:猜想ⅰ:电流强度越大,越容易引发电极副反应。

      猜想ⅱ:硫酸浓度越低,越容易引发电极副反应。

      进行实验:其他条件相同时,进行如下表实验,利用电流传感器测定通过电路的电量Q , 并测算3min内阳极铜片质量的减少量。

      实验编号

      理论电流I/A

      实测电量Q/C

      溶液的体积/mL

      蒸馏水的体积/mL

      阳极铜片减少的质量/g

      1

      0.1

      18.33

      a

      0

      0.0060

      2

      0.1

      18.34

      20

      180

      0.0055

      3

      0.2

      36.70

      b

      c

      0.0095

      4

      0.3

      55.02

      20

      180

      0.0130

      ①根据表中信息,补充数据:a=,b=

      ②由实验2、3和4可知,猜想ⅰ成立,结合表中数据,给出判断理由:

      ③根据实验1~4相关数据,由实验(填实验编号)测算的值误差最小。

      实验结论:

      ④根据最优实验条件的数据计算,(已知:)。

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