Question

（4分）阿伏加德罗常数（N_A）、物质的量（n）和粒子数（N）之间有如下关系：N_A=N/n，测定阿伏加德罗常数有多种方法，其中电解法（根据电子的物质的量和电子数来测定N_A）是常用的方法。试回答下列有关问题：
（1）实验室有相同浓度的NaCl、CuSO₄、AgNO₃、H₂SO₄等溶液，若实验过程中用惰性电极电解，且不考虑电极上的析出物与电解质溶液之间的反应，则你认为选择哪一种溶液作为电解质，实验既简便，测定结果误差又小，并说明理由。
（2）采用你所选定的溶液来实验，至少应测定__________个数据。它们是___________。
（3）若已知一个电子的电荷量，（符号为q），选定符号代表有关数据，列出电解法求阿伏加德罗常数（N_A）的数学表达式___________________________________________。

Answer 1

（1）选用AgNO₃溶液较好。①若电解NaCl、H₂SO₄溶液，产生气体的体积较难测定准确。②在同样条件下，通过等量的电量，析出Ag的质量远大于Cu，因而称量和计算时产生的误差前者要小。
（2）3电流、电解（通电）时间、电解产物的质量
（3）ItM (Ag)/ qm(Ag)

（1）由于电解过程中，两极及电路中通过的电荷量相等，因此只要测定两极析出物质的物质的量即可，在实际测量过程中，气体的体积较难测定，故一般不选NaCl、H₂SO₄，而CuSO₄、AgNO₃两种物质在通过相等的电荷量时，析出Ag的质量远大于Cu，称量和计算时前者产生的误差小，故应选AgNO₃作电解液为好。（2）由（1）的分析已知，采用电解AgNO₃方法时，应称取阴极析出银的质量，而电荷量Q=It，故还应测定电路中的电流及电解时间。
（3）设析出Ag的质量为m(Ag)，电流为I，电解时间为t，则 N_A=N(e^-)/n(e^-)= =ItM(Ag)/qm(Ag)。