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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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)。

【答案】

(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

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题以电解硫酸铜测定铜原子的相对原子质量为载体，旨在考查学生灵活运用电解原理解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力，提升学生的学科素养。

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（一）铝是生活中非常常见的一种金属，运用所学知识回答：
（1）金属铝是活泼的金属，但在生活中应用很广泛，原因是

铝表面容易生成一层致密的氧化物保护膜，对内部的金属起到了保护作用

．
（2）铝盐或铁盐能用于净水，是因为铝盐或铁盐在水溶液中形成了

胶体

．
（3）铝粉与氧化铁粉末在高温下得到铁的反应叫做“铝热反应”，发生反应的化学方程式为

2Al+Fe₂O₃

高温

2Fe+Al₂O₃

2Al+Fe₂O₃

高温

2Fe+Al₂O₃

．
（二）有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃，所含杂质不溶于水和酸．某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，设计实验证明矿物样品中有Fe³⁺．实验用品：研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
（4）简述实验操作步骤、现象和结论

将样品在研钵中研细，倒入烧杯，加入稀硫酸，搅拌，过滤，取少许溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明矿物样品中有Fe³⁺，不变红，则无

．

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某研究性学习小组的同学学习完氮族元素之后，对氮元素的氢化物和氧化物的性质进行了更深入的探究．

I．NH₃性质的探究
（1）实验室制取氨气的化学方程式为

．
（2）有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气．你认为他能否达到目的？

（填“能”或“否”），理由是

．
（3）该小组的同学设计了如图所示的实验装置（夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气的还原性：
①该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是

．
②利用改进后的装置进行实验，观察到B装置中CuO变为红色物质，C装置中无水CuSO₄变为蓝色，同时生成一种无污染的气体．写出氨气与CuO反应的化学方程式

．
③有同学认为：NH₃与CuO反应生成的红色物质中可能含有红色的Cu₂0．
已知：Cu₂0是一种碱性氧化物，在酸性溶液中Cu⁺

H+

Cu+Cu²⁺．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu₂0．

．
Ⅱ．NO₂性质的探究
该小组的同学还设计了如图所示装置用以制取NO₂并验证NO₂能否支持木条燃烧（忽略N₂O₄的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去）．已知：硝酸铜加热分解的化学方程式为2Cu（NO₃）₂═2CuO+4NO₂↑+O₂↑

（4）当集气瓶中充满红棕色气体时，带火星的木条复燃了，有的词学得出“N0₂能支持木条的燃烧”的结论．你认为这一结论是否正确？

（填“正确”或“不正确”），理由是

．

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（二）有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，设计实验证明矿物样品中有Fe³⁺。

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（二）有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，设计实验证明矿物样品中有Fe³⁺。

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