Question

某研究性学习小组的学生在一次活动中，设计出如下方案来测定铜的相对原子质量：

指导教师认为此方案可行，提供了一瓶含有一定量H₂SO₄、Fe₂(SO₄)₃杂质的CuSO₄溶液及其他相关药品、器材。

(1)同学们首先讨论不纯的CuSO₄溶液是否需要提纯。假设你是学习小组的学生，请阐明你的看法。(结合你的意见，只需选择a、b两小题中一题作答，另一问不必回答)

a．需要提纯，加入________(填写试剂化学式)，反应后经过滤即可提纯CuSO₄溶液。

b．不必提纯，理由是

________________________________________________________________________。

(2)用铜和石墨两个电极电解CuSO₄溶液时，铜电极应接电源的________极，石墨电极上的电极反应式是________________________________________；另一极的反应式是

________________________________________________________________________。

(3)该实验测得铜的相对原子质量是

________________________________________________________________________

(用含m、V的代数式表示)。

Answer

(1)a.CuO[或Cu(OH)2或CuCO3]

(2)负 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ Cu2＋＋2e－=Cu

(3)

【解析】

试题分析：(1)杂质会影响CuSO4溶液的电解，因为Fe3＋的氧化性比Cu2＋强，电解时会优先放电，所以必须提纯。可以加入CuO、Cu(OH)2或CuCO3等物质，调节溶液的酸碱性，使Fe3＋以Fe(OH)3的形式沉淀出来，过滤除去。

(2)因为阴极上必须有Cu2＋放电，所以铜只能作为阴极，只能与电源的负极相连，石墨作阳极，OH－放电。

(3)根据电解反应方程式2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑可知，生成的铜的物质的量和氧气的物质的量之比是2:1，则，解得M(Cu)＝。

考点：考查物质的提纯、电极名称和电解产物的判断、电极反应式的书写以及相对原子质量的计算