已知pH为4~5的条件下,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解.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)以及电极上产生气体
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已知pH为4~5的条件下,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解.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)以及电极上产生气体
题型:不详
难度:
来源:
已知pH为4~5的条件下,Cu
2+
几乎不水解,而Fe
3+
几乎完全水解.某学生用电解纯净的CuSO
4
溶液的方法,并根据电极上析出Cu的质量(m)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,过程如下:
回答下列问题:
(1)加入CuO的作用是______.
(2)步骤②中所用的部分仪器如图所示,则A、B分别连直流电源的______极和______极
(填“正”或“负”).
(3)电解开始后,电解的离子方程式为______.
(4)下列实验操作中必要的是______(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***方法.
(5)铜的相对原子质量为______(用带有m、V的计算式表示).
答案
(1)pH为4~5的条件下,Cu
2+
几乎不水解,而Fe
3+
几乎完全水解,加入稍过量的CuO,可以得到纯净的硫酸铜溶液,故加入CuO通过消耗H
+
而调整溶液的pH使之升高,使Fe
3+
完全水解形成Fe(OH)
3
沉淀而除去,
故答案为:消耗H
+
而调整溶液的pH使之升高,使Fe
3+
完全水解形成Fe(OH)
3
沉淀而除去;
(2)电解生成Cu与氧气,故Cu电极连接电源的负极,石墨电极连接电源的正极,故A、B分别连直流电源的负极、正极,
故答案为:负;正;
(3)电解硫酸铜溶液生成Cu、氧气与硫酸,电解的离子方程式为:2Cu
2+
+2H
2
O
电解
.
2Cu↓+O
2
↑+4H
+
,
故答案为:2Cu
2+
+2H
2
O
电解
.
2Cu↓+O
2
↑+4H
+
;
(4)需要准确称量生成铜的质量,铜电极前后质量之差为生成的Cu的质量,Cu电解表面会附着离子,应清洗除去,由于铜与氧气发生反应,在空气存在情况下,应低温烘干,称量两次之差小于天平的感量,说明烘干,故需要进行ABDE操作,不需要进行C操作,
故答案为:A、B、D、E;
(5)VmL氧气的物质的量为
V×1
0
-3
L
22.4L/mol
=
V
22400
mol,令Cu的相对原子质量为Mr,根据电子转移守恒,则:
m
Mr
×2=
V
22400
mol×4,解得Mr=
11200m
V
,
故答案为:
11200m
V
.
举一反三
如图a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解.下列说法不正确的是( )
A.甲中a电极反应式为4OH
-
-4e
-
=O
2
↑+2H
2
O
B.当b极有64g Cu析出时,c电极产生2g气体
C.电解后向乙中通入适量HCl气体,溶液组成可以恢复
D.电解时向乙中滴入酚酞试剂,d电极附近变红
题型:不详
难度:
|
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电解硫酸溶液时,放出25mL(标况)O
2
,若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液,所放出的气体的体积最接近下列数据中的( )
A.45mL
B.50mL
C.75mL
D.100mL
题型:不详
难度:
|
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用Pt电极电解500mL含KNO
3
和NaCl混合溶液一段时间,在两极均生成标准状况下的气体11.2L,电解前后溶液体积不变,写出阴阳两极反应式并求所得溶液中NaOH的物质的量浓度.
题型:不详
难度:
|
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用石墨电极在一定温度下电解K
2
SO
4
饱和溶液m g.当阴极产生a mol气体时,从溶液中析出n g无水晶体.则剩余溶液的溶质质量分数是( )
A.
n
18a+n
B.
n
m-n
C.
n
9a+n
D.
n
36a+n
题型:不详
难度:
|
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1L某溶液中含有的离子如下表
离子
Cu
2+
Al
3+
NO
3
-
Cl
-
物质的量浓度(mol/L)
1
1
a
1
题型:不详
难度:
|
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