Question

阿伏加德羅常數（N_A）、物質的量（n）和粒子數（N）之間有如下關系：N_A=N/n，測定阿伏加德羅常數有多種方法，其中電解法（根據電子的物質的量和電子數來測定N_A）是常用的方法。試回答下列有關問題：

（1）實驗室有相同濃度的NaCl、CuSO₄、AgNO₃、H₂SO₄等溶液，若實驗過程中用惰性電極電解，且不考慮電極上的析出物與電解質溶液之間的反應，則你認為選擇哪一種溶液作為電解質，實驗既簡便，測定結果誤差又小，并說明理由。

（2）采用你所選定的溶液來實驗，至少應測定__________個數據。它們是___________。

（3）若已知一個電子的電荷量，（符號為q），選定符號代表有關數據，列出電解法求阿伏加德羅常數（N_A）的數學表達式___________________________________________。

Answer 1

（1）選用AgNO₃溶液較好。①若電解NaCl、H₂SO₄溶液，產生氣體的體積較難測定準確。②在同樣條件下，通過等量的電量，析出Ag的質量遠大于Cu，因而稱量和計算時產生的誤差前者要小。

（2）3電流、電解（通電）時間、電解產物的質量

（3）ItM (Ag)/ qm(Ag)

解析:

（1）由于電解過程中，兩極及電路中通過的電荷量相等，因此只要測定兩極析出物質的物質的量即可，在實際測量過程中，氣體的體積較難測定，故一般不選NaCl、H₂SO₄，而CuSO₄、AgNO₃兩種物質在通過相等的電荷量時，析出Ag的質量遠大于Cu，稱量和計算時前者產生的誤差小，故應選AgNO₃作電解液為好。（2）由（1）的分析已知，采用電解AgNO₃方法時，應稱取陰極析出銀的質量，而電荷量Q=It，故還應測定電路中的電流及電解時間。

（3）設析出Ag的質量為m(Ag)，電流為I，電解時間為t，則 N_A=N(e^-)/n(e^-)= =ItM(Ag)/qm(Ag)。