Question

按要求填空：

（1）在A图中，稀硫酸为电解质溶液，用导线连接后，铜片电极反应式

 

．
（2）在B图中外接直流电源，若要在a极镀铜，加以必要的连接后，该装置叫

 

，b极电极反应式

 

．
（3）在B图中外接直流电源，若电极为惰性电极，电解质溶液是CuSO₄溶液（足量），电解总反应离子方程式为

 

，阴极增重3.2g，则阳极上放出的气体在标准状况下的体积是

 

L，加入一定量的

 

后（填化学式），溶液能恢复至与电解前完全一致．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）该装置构成原电池，锌易失电子而作负极，铜作正极，正极上得电子发生还原反应；
（2）若要在a极镀铜，加以必要的连接后，该装置叫电镀池，镀层作阳极，镀件作阴极，阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得电子发生还原反应；
（3）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电；根据铜和氧气之间的关系式计算氧气体积；依据“析出什么加入什么”的原则加入物质．

解答： 解：（1）该装置构成原电池，锌易失电子而作负极，铜作正极，正极上H⁺得电子发生还原反应，电极反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）若要在a极镀铜，加以必要的连接后，该装置叫电镀池，镀层金属作阳极，镀件作阴极，则a为阴极，b为阳极，阳极材料是Cu，阳极上Cu失电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为Cu-2e^-═Cu²⁺，
故答案为：电镀池；Cu-2e^-═Cu²⁺；
（3）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，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，所以电池反应式为2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；
根据转移电子相等知，生成氧气的体积=

3.2g 64g/mol ×2

4

×22.4L/mol=0.56L，
阴极上析出铜，阳极上析出氧气，根据“析出什么加入什么”的原则知，加入CuO可以使溶液恢复原状，也可以加入适量的CuCO₃使溶液恢复原状，
故答案为：2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；0.56；CuO或CuCO₃．

点评：本题考查了原电池和电解池，根据各个电极上发生的电极反应来分析解答，知道电解池中离子放电顺序，注意（3）中加入碳酸铜固体也能使溶液恢复原状，因为碳酸铜和酸反应生成铜盐和二氧化碳，实质上相当于加入氧化铜，为易错点．