Question

【题目】某化学兴趣小组用如图装置电解CuSO4溶液，测定铜的相对原子质量．

（1）若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL，B连接直流电源的（填“正极”或“负极”），并写出B极发生反应的电极反应式 ．
（2）电解开始一段时间后，在U形管中可观察到的现象 ．
并写出该电解反应总的离子方程式 ．
（3）实验中还需测定的数据是（填写序号）．
①A极的质量增重mg ②B极的质量增重mg
（4）铜的相对原子质量为：（用含有m、V的计算式表示）．
（5）如果用碱性（KOH为电解质）甲烷燃料电池作为电源进行实验，放电时负极的电极反应式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）正极；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O
（2）铜电极上有红色固体析出，石墨电极上有无色气体产生，溶液蓝色变浅；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
（3）①
（4）
（5）CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O
【解析】解：（1）若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL，说明阳极上是氢氧根离子放电而不是铜放电，所以铜作阴极，石墨作阳极，则A连接直流电源的负极，B连的是正极，是阳极，发生反应：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，所以答案是：正极；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；（2）电解硫酸铜时，石墨作阳极，则阴极上铜离子得电子而析出铜，阳极上氢氧根离子放电而生成氧气，溶液中铜离子浓度减小，溶液颜色变浅，电池反应式为：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+ ， 所以答案是：铜电极上有红色固体析出，石墨电极上有无色气体产生，溶液蓝色变浅；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；（3）要测定铜的相对原子质量还要测定析出铜的质量，A电极上析出铜，故选①；（4）根据2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+知，标况下，生成22.4L氧气析出2mol铜，析出mg铜时放出VL氧气，则铜的相对原子质量= = ，所以答案是： ；（5）甲烷燃料电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，所以答案是：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O．