Question

某研究性学习小组用电解CuSO₄溶液的方法测定铜的相对原子质量(装置如下图)，实验中测得某电极的质量增重为m g，已知氧元素相对原子质量为16。

请回答：

(1)mg应为_____________极的质量增重(填A或B)，电解总反应的离子方程式为_________________；

(2)测定m g数据时，同学们称量电解前电极的质量，电解后，用蒸馏水小心冲洗电极，烘干后再称量电极质量。你认为在上述实验过程中，至少要称量电极_________________次；

(3)本实验(电解CuSO₄溶液)中，学习小组采用两套方案测定铜的相对原子质量：

①第一套方案中，同学们测得气体的体积为V L(标准状况)，则铜的相对原子质量是_______________(用m、V表示)；

②第二套方案中，需要测定的数据是_________________，简述采用此方案测定铜的相对原子质量的原理：_________________。

 

Answer 1

(1)A

2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺

(2)3

(3)①

②电解前后硫酸铜溶液的体积和pH

根据所测数据求出生成硫酸的物质的量，再由H₂SO₄—Cu，算出铜的相对原子质量。

解析：(1)电解CuSO₄溶液时，阳极应选择石墨，故A为阴极，Cu²⁺在A极上析出而使A极质量增加。电解Cu反应的离子方程式为：

2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺

(2)为保证电极已烘干，电解质的电极质量至少要称两次，故总共至少要称3次。

(3)①根据电解质反应的方程式，由氧气的体积可求得铜的相对原子质量，

2Cu²⁺+2H₂O2Cu    +   O₂ + 4H⁺

                             2Mr(Cu)      22.4 L

                                    m            V L

Mr(Cu)=。

②根据反应方程式，由H⁺的物质的量也可求算铜的相对原子质量，故可测定电解质溶液的体积和pH，求得生成H₂SO₄的物质的量，进而解出结果。