解题思路:(1)如果A为阳极,该装置为电镀池,阳极溶解Cu的质量与阴极析出Cu的质量相等,无法计算Cu的相对原子质量,所以A为阴极、B为阳极,Cu作阴极、石墨作阳极时,电解CuSO4溶液,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电,质量增加的电极为阴极,同时溶液中还生成硫酸;
(2)①阳极上生成氧气,根据转移电子相等计算Cu的相对原子质量;
②还可以根据析出Cu和生成氧气的关系式计算、析出Cu和生成硫酸的关系式计算.
(1)如果A为阳极,该装置为电镀池,阳极溶解Cu的质量与阴极析出Cu的质量相等,无法计算Cu的相对原子质量,所以A为阴极、B为阳极,实验中测得某电极的质量增重为m g,则应该为A极;
Cu作阴极、石墨作阳极时,电解CuSO4溶液,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电,质量增加的电极为阴极,同时溶液中还生成硫酸,电池反应式为2CuSO4+2H2O
电解
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2Cu+O2↑+2H2SO4,
故答案为:A;2CuSO4+2H2O
电解
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2Cu+O2↑+2H2SO4;
(2)①阳极上生成氧气,根据2CuSO4+2H2O
电解
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2Cu+O2↑+2H2SO4知,氧气体积为VL时,M(Cu)=[22.4L/mol×mg/2VL]=[11.2m/V]g/mol,Cu的相对原子质量与其摩尔质量在数值上相等,所以Cu的相对原子质量为[11.2m/V],故答案为:[11.2m/V];
②根据2CuSO4+2H2O
电解
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2Cu+O2↑+2H2SO4知,要计算Cu的相对原子质量,还可以根据析出Cu的质量、生成氧气的质量之间的关系式计算,生成氧气的质量等于整套装置减少的质量;
还可以根据析出Cu的质量、硫酸的物质的量之间的关系式计算,要计算硫酸的物质的量,需要知道电解后溶液的体积、电解后溶液的pH(可由此计算出溶液中H+的物质的量浓度);
故选ab或acd.
点评:
本题考点: 原电池和电解池的工作原理;电解原理.
考点点评: 本题以电解原理为载体考查了实验测定Cu的相对原子质量,当活泼金属作阳极时,阳极上金属失电子而不是电解质溶液中阴离子失电子,再结合物质之间的关系计算,题目难度中等.