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已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解.某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量.该同学向pH=3.8酸化的、含有Fe2(SO43杂质的CuSO4溶液中加入过量的黑色粉末X,充分搅拌后将滤液用下图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体VmL.下列说法正确的是(  )
分析:X为CuO,与酸反应调节溶液pH,可促进铁离子的水解而除去杂质,反应中铜为电解池阴极,石墨为阳极,阴极反应为Cu2++2e-=Cu,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,根据两极转移电子数目相等计算铜的相对原子质量.
解答:解:A.铜为电解池阴极,应连接电源负极,故A错误;
B.X为CuO,与酸反应调节溶液pH,可促进铁离子的水解而除去杂质,故B错误;
C.设铜的相对原子质量为M,则n(Cu)=
a
M
mol,n(O2)=
V×10-3
22.4
mol,两极转移电子数目相等,则
a
M
mol×2=
V×10-3
22.4
mol×4,则M=
V×10-3
11.2a
,故C错误;
D.石墨为阳极,电极上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O,故D正确.
故选D.
点评:本题考查电解原理,题目难度不大,注意根据电极增重和生成气体判断电解池的两极反应,根据两极转移电子数目相等的关系测定铜的相对原子质量.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解.某同学拟用电解硫酸铜溶液的方法测定铜的相对原子质量.该同学向pH=3.8的含有硫酸铁杂质的硫酸铜溶液中加入过量的黑色粉末X,充分搅拌后将滤液用如图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体V mL.下列说法正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解.某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量.其实验流程图如下:
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试回答下列问题:
(1)步骤①中加入A的化学式为
 
,其作用是
 
;沉淀物B是
 
(填化学式).
(2)步骤②中所用部分仪器如右2图所示:则A应连接直流电源的
 
极.
(3)下列实验操作属不必要的是
 
(填字母).
A.称量电解前电极的质量
B.电解后电极在烘干前,必须用蒸馏水冲洗
C.刮下电解后电极上的铜,并清洗、称量
D.电极在烘干称重的操作中必须按如下顺序:烘干→称重→再烘干→再称重进行两次
E.在空气中烘干电极,必须采用低温烘干法
(4)电解后向溶液中加入石蕊试液,观察到的现象是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解.某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量.其实验流程如图1所示:
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试回答下列问题:
(1)步骤①所加入的A的化学式为
 
;加入A的作用是
 
;沉淀物B是
 
(填化学式).
(2)步骤②中所用部分仪器如图2所示:则A应接直流电源的
 
极,B电极上发生的电极反应式为
 

(3)下列实验操作属必要的是
 
(填字母).
A.称量电解前电极的质量
B.电解后电极在烘干前,必须用蒸馏水冲洗
C.刮下电解后电极上的铜,并清洗、称量
D.电极在烘干称重的操作中必须按:烘干→称重→再烘干→再称重进行两次
E.在空气中烘干电极时,必须采用低温烘干法
(4)电解后向溶液中加入石蕊试液,观察到的现象是
 

(5)铜的相对原子质量的计算式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8酸化的、含有Fe2(SO43杂质的CuSO4溶液中加入过量的黑色粉末X,充分搅拌后将滤液用图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体VmL。下列说法正确的是( )

 A.黑色粉末X是铁粉

   B.铜电极连接电源正极

   C.石墨电极上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O

   D.铜的相对原子质量的计算式是

 

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