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】
（1）正極；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O
（2）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++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
（3）①
（4）
（5）CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O
【解析】解：（1）若實驗中測定在標準狀況下放出的氧氣的體積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連的是正極，是陽極，發生反應：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，所以答案是：正極；4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；（2）電解硫酸銅時，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++2H2O 2Cu+O2↑+4H+ ， 所以答案是：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++2H2O 2Cu+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++2H2O 2Cu+O2↑+4H+知，標況下，生成22.4L氧氣析出2mol銅，析出mg銅時放出VL氧氣，則銅的相對原子質量= = ，所以答案是： ；（5）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，所以答案是：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O．