Question

5．对如图中两极进行必要的连接并填空：
（1）在图A中，使铜片上冒H₂气泡．则加以必要的连接后的装置中锌板发生的电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺．
（2）在图B中，a、b为惰性电极，进行必要的连接后使a极析出铜，则b极出现的现象是有气体生成；该反应总的化学方程式为2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4HNO₃．
（3）如将图A中Zn、Cu两极与图B中a、b作必要的边接后，也能产生与（1）、（2）完全相同的现象，则Zn极连a极 （填a或b）．经过一段时间后停止反应，欲使溶液（Cu²⁺过量）恢复至与反应前完全一致，则应加入的一定量的物质是AD．
A．CuO  B．Cu（OH）₂ C．Cu₂（OH）₂CO₃ D．CuCO₃．

Answer 1

分析 （1）将锌、铜用导线连接后，该装置符合原电池的构成条件而形成原电池，锌易失电子而作负极，铜作正极；
（2）在B图中（a，b都为惰性电极），使a极析出铜，电极材料不能得失电子，所以该装置是电解池，a是阴极，b是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
（3）如将图A中Zn、Cu两极与图B中a、b作必要的连接后，也能产生与（1）、（2）完全相同的现象，a作阴极，b作阳极，阳极连接原电池正极，阴极连接原电池负极；
B中阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，导致溶液中氢离子浓度增大，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质．

解答 解：（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，电极反应式为：Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）在B图中（a，b都为惰性电极），使a极析出铜，电极材料不能得失电子，所以该装置是电解池，a是阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu+2e^-=Cu ²⁺，b是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，所以b电极上有气体生成，电池反应式为：2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4HNO₃，
故答案为：有气体生成；2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4HNO₃；
（3）如将图A中Zn、Cu两极与图B中a、b作必要的连接后，也能产生与（1）、（2）完全相同的现象，a作阴极，b作阳极，阳极连接原电池正极，阴极连接原电池负极，所以锌连接a，铜连接b；
B中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，导致溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH降低，根据“析出什么加入什么”的原则知，B中析出的物质相当于氧化铜，要使溶液恢复原状，应该加入氧化铜，也可加入碳酸铜，与酸反应生活铜离子和二氧化碳气体，故选AD，
故答案为：a；AD．

点评 本题考查原电池和电解池知识，为高考常见题型及高频考点，侧重于学生的分析能力和基本理论的理解和应用能力，难度不大，注意把握电极反应的判断和电极方程式的书写．