题目内容

某化学兴趣小组用电解CuSO4溶液的方法,测定铜的相对原子质量.(装置如图所示)
(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积为VL(氧元素的相对原子质量为16),A、B分别连接直流电源的
 
和
 
.(填“正极”或“负极”)
(2)电解开始一段时间后,在U形管中可观察到的现象有
 
.电解的离子方程式为
 
.
(3)实验中还需测定的数据是
 
(填写序号).
①A极的质量增重m g  ②B极的质量增重m g
(4)下列实验操作中必要的是
 
;不必要的是
 
(填字母).
A.称量电解前电极的质量
B.电解后,电极在烘干称重前,必须用蒸馏水冲洗
C.刮下电解过程中电极上析出的铜,并清洗、称重
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
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
(5)铜的相对原子质量为:
 
(用含有m、V的计算式表示).
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:(1)电解硫酸铜溶液,如果阳极上析出氧气,则阳极是惰性电极,工作时,阳极上氢氧根离子放电,阴极上铜离子放电,则阳极连接电源正极,阴极连接电源负极;
(2)电解硫酸铜溶液,根据阴阳极上离子放电顺序书写电池反应式及溶液中出现的现象;
(3)要测定铜的相对原子质量还要测定析出铜的质量;
(4)测定铜的质量,要测定电解前后电极的质量,测定电极质量时要除去电极上吸附的离子的干扰;
(5)根据铜的相对原子质量和氧气的关系式计算;.
解答: 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,故答案为:负极;正极;
(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
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+4H+,
故答案为: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
 通电 
.
 
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)A.称量电解前电极的质量和电解后的质量,从而得出析出铜的质量,故正确;
B.电解后,电极在烘干称重前,必须用蒸馏水冲洗,除去吸附的离子,故正确;
C.根据电解前后电极的质量差来计算即可,不用刮下电解过程中电极上析出的铜,故错误;
D.电极在烘干称重的操作中必须按“烘干-称重一再烘干一再称重”进行,减小误差,故正确;
E.为防止铜和氧气反应,所以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,故正确;
故选:ABDE;C;
(5)根据2Cu2++2H2O
 通电 
.
 
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=
22.4m
2V
=
11.2m
V
,故答案为:
11.2m
V
.
点评:本题考查实验探究,难点是电极反应式的书写,注意燃料电池中电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性,如果燃料和氧化剂相同,而电解质溶液不同,则电极反应式也不同,为易错点.
练习册系列答案
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; 若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,你采取的措施是
 
(填写编号);
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.
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(填写编号).
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(填写编号)
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x
y
=
 
.

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