Question

【題目】某化學興趣小組用如圖裝置電解CuSO4溶液，測定銅的相對原子質量．

（1）若實驗中測定在標準狀況下放出的氧氣的體積VL，B連接直流電源的__ （填“正極”或“負極”），并寫出B極發生反應的電極反應式__．

（2）電解開始一段時間后，在U形管中可觀察到的現象__．并寫出該電解反應總的離子方程式__．

（3）實驗中還需測定的數據是__（填寫序號）．

①A極的質量增重mg ②B極的質量增重mg

（4）銅的相對原子質量為：__（用含有m、V的計算式表示）．

（5）如果用堿性（KOH為電解質）甲烷燃料電池作為電源進行實驗，放電時負極的電極反應式為__．

Answer 1

【答案】 正極 4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O 銅電極上有紅色固體析出，石墨電極上有無色氣體產生，溶液藍色變淺 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ ① CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O

【解析】（1）.若實驗中測定在標準狀況下放出的氧氣的體積為VL，說明陽極上是氫氧根離子放電而不是銅放電，所以銅作陰極，石墨作陽極，則A連接直流電源的負極，B連接直流電源的正極，B是陽極，發生反應：4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案為：正極；4OH--4e-=O2↑+2H2O；

（2）.電解硫酸銅溶液時，石墨作陽極，則陰極上銅離子得電子而析出銅，陽極上氫氧根離子放電而生成氧氣，溶液中銅離子濃度減小，溶液顏色變淺，電池反應式為：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，故答案為：銅電極上有紅色固體析出，石墨電極上有無色氣體產生，溶液藍色變淺；2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；

（3）.要測定銅的相對原子質量還要測定析出銅的質量，A電極上析出銅，故選①；

（4）.根據2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+可知，標準狀況下，生成22.4L氧氣時析出2mol銅，析出mg銅時放出VL氧氣，則銅的相對原子質量==，故答案為： ；

（5）.如果用堿性（KOH為電解質）甲烷燃料電池作為電源進行實驗，在甲烷燃料電池中，負極上甲烷失電子發生氧化反應，電極反應式為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，故答案為：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O。