题目内容

11.某学生用电解纯净的CuSO4溶液的方法,并根据电极上析出Cu的质量(m g)以及电极上产生气体的体积(V mL 标准状况)来测定Cu的相对原子质量,所用部分仪器如下图所示,回答下列问题:
(1)电解的离子方程式为2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+.
(2)下列实验操作中必要的是A、B、D、E(填写字母).
(A)称量电解前的电极的质量;
(B)电解后,电极在烘干称量前,必须用蒸馏水冲洗;
(C)刮下电解后电极上析出的铜,并清洗,称量;
(D)电解后烘干称重的操作中必须按“烘干→称量→再烘干→再称量”进行;
(E)在有空气存在的情况下,烘干电极必须用低温烘干的方法.
(3)铜的相对原子质量为$\frac{11200m}{V}$(用带有m、V的计算式表示).

分析 (1)电解硫酸铜溶液,阳极氢氧根离子失电子,阴极铜离子得电子;
(2)根据电极上析出铜的质量以及电极上产生气体的体积来测定铜的相对原子质量,则需要称量电解前后电极的质量;
(3)根据电子守恒可知,2Cu~02↑,以此计算.

解答 解:(1)电解硫酸铜溶液,阳极氢氧根离子失电子,阴极铜离子得电子,其电解反应的离子方程式为2Cu2++2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+4H++02↑,
故答案为:2Cu2++2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+4H++02↑;
(2)根据电极上析出铜的质量以及电极上产生气体的体积来测定铜的相对原子质量,则需要称量电解前后电极的质量,
A.实验之前应称量电解前电极的质量,故正确
B.电解后,电极在烘干称重前,必须用蒸馏水冲洗,减少误差,故正确;
C.刮下电解后电极上析出的铜,并清洗、称重,操作不精确,难得到准确的Cu的质量,故错误;
D.电极在烘干称重的操作中必须按“烘干-称重-再烘干-再称重”进行,防止Cu被氧化,故正确;
E.在有空气存在的情况下,烘干电极必须采用低温烘干的方法,防止Cu被氧化,故正确;
故答案为:ABDE;
(3)设Cu的相对原子质量为x,
根据电子守恒可知,2Cu~02↑,
                 2x       1
                 ng    $\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$
则 2x×$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=n,
解得:x=$\frac{11200m}{V}$,
故答案为:$\frac{11200m}{V}$.

点评 本题考查了电解原理的应用及相对原子质量的测定,注意电解中电子守恒即可解答,题目难度中等,侧重于考查学生的分析能力和计算能力.

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