Question

【题目】按要求对图中两极进行必要的连接并填空：

（1）在A图中，使铜片上冒H2气泡。请加以必要连接，则连接后的装置叫____。电极反应式：锌板：____；铜板：_____。

（2）在B图中，使a极析出铜，b极析出氧气。加以必要的连接后，该装置叫____。电极反应式，a极：____；b极：_____。经过一段时间后，停止反应，溶液的pH值____（升高、降低、不变），加入一定量的____后，溶液能恢复至与电解前完全一致。

Answer 1

【答案】原电池 Zn-2e－=Zn2＋ 2H＋＋2e-=H2↑ 电解池 Cu2＋＋2e-=Cu 2H2O－4e-= O2↑＋4H+(或4OH-－4e-=2H2O＋O2↑) 降低 CuO或CuCO3

【解析】

(1)在A图中，使铜片上冒H2气泡，则铜片作正极，锌作负极，该电池属于原电池，锌电极上失电子发生氧化反应，铜电极上氢离子得电子发生还原反应；

(2)在B图中，使a极析出铜，b极析出氧气，必须是电解池，a极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，b极(惰性电极)为阳极，阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应，根据电池总反应式确定溶液中氢离子浓度的变化，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质，使溶液恢复至与电解前完全一致。

（1）在A图中，使铜片上冒H2气泡，可以用导线连接两极，铜片作正极，锌作负极，该电池属于原电池，锌电极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e－=Zn2＋，铜电极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H＋＋2e-=H2↑，故答案为：原电池；Zn-2e－=Zn2＋；2H＋＋2e-=H2↑；

（2）在B图中，使a极析出铜，b极析出氧气，必须是电解池，a极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu2＋＋2e-=Cu；b极(惰性电极)为阳极，阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2H2O－4e-= O2↑＋4H+(或4OH-－4e-=2H2O＋O2↑)；总反应的离子方程式为：2Cu2＋+2H2O O2↑＋4H+ +2Cu，由于生成硝酸，则经过一段时间后，停止反应，溶液的pH值降低，电解过程中，阴极上析出铜，阳极上析出氧气，且氧元素和铜元素物质的量之比为1:1，相当于析出CuO，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质，要使溶液能恢复原来状态应该加入CuO或CuCO3(相当于CuOCO2)，故答案为：电解池；Cu2＋＋2e-=Cu；2H2O－4e-= O2↑＋4H+(或4OH-－4e-=2H2O＋O2↑)；降低；CuO或CuCO3。