Question

已知在pH為4—5的環境中，Cu²⁺幾乎不水解，而Fe³⁺已完全水解，轉化為 Fe（OH）₃。某同學欲提純含有少量Fe₂（SO₄）₃和稀H₂SO₄的CuSO₄溶液，并利用電解純凈的CuSO₄溶液得到的數據，計算Cu的相對原子質量。

（1）向含有少量Fe₂（SO₄）₃和稀H₂SO₄的CuSO₄溶液中，加入稍過量的黑色粉末A攪拌、過濾，得到較純凈的CuSO₄溶液。A的化學式為______________，加入A的作用是__________________________。

（2）將較純凈的CuSO₄溶液放入上圖所示的裝置中進行電解，石墨電極上的電極反應式為_____________，電解反應的離子方程式為__________________________。

（3）實驗完成后，石墨電極產生標準狀況下的氣體V mL，銅電極增重a g，則Cu的相對原子質量（用帶有a、V的計算式表示）為_____________。

Answer 1

（1）CuO  調節溶液pH至4—5，除去Fe³⁺（答降低溶液酸度，除去Fe³⁺也可）

（2）4OH^-－4e^-====O₂↑+2H₂O

2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺（3）

解析：本題是利用CuO粉末除去混合液中的H₂SO₄，促使Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃沉淀而除去。計算Cu的相對原子質量應根據電解過程中陰、陽極轉移電子數相等計算。