Question

按要求对如图中两极进行必要的连接并填空：
（1）在A图中，使铜片上产生气泡，请加以必要连接．书写电极反应式：锌板：

 

；铜板：

 

．
（2）在B图中，使a极析出铜，且b极析出气体，请加以必要的连接．
则b极的电极材料为

 

，b极的电极反应式为

 

．
经过一段时间后，停止反应并搅匀溶液，溶液的pH值

 

（升高、降低、不变）．
（3）若电池反应为：Cu+2H⁺=Cu²⁺+H₂↑，该电池属于原电池还是电解池？

 

请写出电极材料

 

，电解质溶液

 

．

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）在A图中，使铜片上产生气泡，则该装置应该为原电池，且Cu作正极，Zn作负极，负极上锌生成锌离子，正极上氢离子得电子生成氢气；
（2）在B图中，使a极析出铜，且b极析出气体，该装置应该为电解池，且a为阴极、b为阳极，阳极应该是惰性电极；
（3）若电池反应为：Cu+2H⁺=Cu²⁺+H₂↑，该反应不能自发进行，所以只能设计成电解池，Cu作阳极、其它导电的金属或非金属作阴极，酸溶液作电解质溶液．

解答： 解：（1）在A图中，使铜片上产生气泡，则该装置应该为原电池，且Cu作正极，Zn作负极，负极电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）在B图中，使a极析出铜，且b极析出气体，该装置应该为电解池，且a为阴极、b为阳极，阳极应该是惰性电极，如C，b电极反应式为2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，故答案为：C；2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；减小；
（3）若电池反应为：Cu+2H⁺=Cu²⁺+H₂↑，该反应不能自发进行，所以只能设计成电解池，Cu作阳极、其它导电的金属或非金属作阴极，如石墨，酸溶液作电解质溶液，故答案为：电解池；阳极为Cu、阴极为石墨；酸．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，根据能否自发进行氧化还原反应确定电池类型，会根据电池反应式确定原电池或电解池电极材料及电解质溶液，题目难度不大．