Question

11．某學(xué)生用電解純凈的CuSO₄溶液的方法，并根據(jù)電極上析出Cu的質(zhì)量（m g）以及電極上產(chǎn)生氣體的體積（V mL 標(biāo)準(zhǔn)狀況）來測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，所用部分儀器如下圖所示，回答下列問題：
（1）電解的離子方程式為2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺．
（2）下列實(shí)驗(yàn)操作中必要的是A、B、D、E（填寫字母）．
（A）稱量電解前的電極的質(zhì)量；
（B）電解后，電極在烘干稱量前，必須用蒸餾水沖洗；
（C）刮下電解后電極上析出的銅，并清洗，稱量；
（D）電解后烘干稱重的操作中必須按“烘干→稱量→再烘干→再稱量”進(jìn)行；
（E）在有空氣存在的情況下，烘干電極必須用低溫烘干的方法．
（3）銅的相對(duì)原子質(zhì)量為$\frac{11200m}{V}$（用帶有m、V的計(jì)算式表示）．

Answer 1

分析 （1）電解硫酸銅溶液，陽極氫氧根離子失電子，陰極銅離子得電子；
（2）根據(jù)電極上析出銅的質(zhì)量以及電極上產(chǎn)生氣體的體積來測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量，則需要稱量電解前后電極的質(zhì)量；
（3）根據(jù)電子守恒可知，2Cu～0₂↑，以此計(jì)算．

解答 解：（1）電解硫酸銅溶液，陽極氫氧根離子失電子，陰極銅離子得電子，其電解反應(yīng)的離子方程式為2Cu²⁺+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+4H⁺+0₂↑，
故答案為：2Cu²⁺+2H₂0$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+4H⁺+0₂↑；
（2）根據(jù)電極上析出銅的質(zhì)量以及電極上產(chǎn)生氣體的體積來測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量，則需要稱量電解前后電極的質(zhì)量，
A．實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)稱量電解前電極的質(zhì)量，故正確
B．電解后，電極在烘干稱重前，必須用蒸餾水沖洗，減少誤差，故正確；
C．刮下電解后電極上析出的銅，并清洗、稱重，操作不精確，難得到準(zhǔn)確的Cu的質(zhì)量，故錯(cuò)誤；
D．電極在烘干稱重的操作中必須按“烘干-稱重-再烘干-再稱重”進(jìn)行，防止Cu被氧化，故正確；
E．在有空氣存在的情況下，烘干電極必須采用低溫烘干的方法，防止Cu被氧化，故正確；
故答案為：ABDE；
（3）設(shè)Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為x，
根據(jù)電子守恒可知，2Cu～0₂↑，
                 2x       1
                 ng    $\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$
則 2x×$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$=n，
解得：x=$\frac{11200m}{V}$，
故答案為：$\frac{11200m}{V}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理的應(yīng)用及相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定，注意電解中電子守恒即可解答，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．