Question

某同学设计了一套电解水产生氢气还原氧化铜，并收集氧气装置（如图）

根据装置图回答：
（1）图中有标号的仪器名称：a______，b______．
（2）B装置中正极和负极产生气体的体积比为______．
（3）要证明氢气还原氧化铜的产物，上述装置是否要改动？如何改动（简要说明所需的仪器、药品）______．
（4）写出上述改动后实验过程中所发生的化学方程式______．
（5）如果电解3mol水可以产生多少摩尔的氧气？这些氧气可分解多少克的氯酸钾制得？

Answer 1

解：（1）图中有标号的仪器名称为a 水槽，b 锥形瓶．
（2）正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比为 1：2．
（3）要证明氢气还原氧化铜的产物水，可用无水硫酸铜，若有水产生，则无水硫酸铜变蓝，因此要将上述装置改动．把E改为装有无水硫酸铜的U形管或干燥管．
（4）上述改动后实验过程中所发生的化学方程式为 H₂+CuO Cu+H₂O CuSO₄+5 H₂O=CuSO₄.5H₂O；2H₂O 2 H₂↑+O₂↑
（5）根据水的物质的量可求出氧气的物质的量，根据氧气的物质的量，可求出氯酸钾的物质的量，从而求出氯酸钾的质量．
故答案为：（1）水槽 锥形瓶
（2）1：2
（3）要改动 把E改为装有无水硫酸铜的U形管或干燥管
（4）H₂+CuO Cu+H₂O CuSO₄+5 H₂O=CuSO₄.5 H₂O
2H₂O 2 H₂↑+O₂↑
（5）解：设生成氧气的物质的量为x
2H₂O 2 H₂↑+O₂↑
2 1
3mol x
=
X=1.5mol
设需要氯酸钾物质的量为Y
2KClO₃2KCl+3O_2↑
2 3
Y 1.5mol
=
Y=1 mol
1mol×122.5g/mol=122.5克．
答．电解3mol水可以产生1.5摩尔的氧气这些氧气可分解122.5克的氯酸钾制得
分析：（1）根据仪器用途写出名称
（2）根据电解水实验的现象解答
（3）检验水用无水硫酸铜
（4）根据反应物生成物写出化学方程式
（5）根据化学方程式中已知物可求出特求物质的物质的量，进而求出质量．
点评：明确电解水用到的仪器、现象、水的检验方法及根据化学方程式计算的步骤是解答本题关健．