Question

按要求对如图中两极进行必要的联接并填空，a、b为惰性材料．
（1）对上述两个装置进行必要的联接在图中画出来，并能符合下列现象．
（2）在A图中，使铜片上冒气泡，电极反应式：锌板：

 

；铜板：

 

．
（3）在B图中，使a极析出铜，电极反应式：a极：

 

；b极：

 

．经过一段时间后，停止反应并搅均溶液，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

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）A是原电池，Zn为负极，B中a极析出铜，为阴极，所以Zn接B的a电极；
（2）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；
（3）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；根据电池反应式确定溶液中氢离子浓度变化，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质．

解答： 解：（1）A是原电池，Zn为负极，B中a极析出铜，为阴极，所以Zn接B的a电极，如图：，
故答案为：；
（2）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↑；
（3）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 ²⁺+2e^-=Cu，b是阳极，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，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，根据“析出什么加入什么”的原则加入物质，阴极上析出铜，阳极上析出氧气，要使溶液能恢复原来状态应该加入氧化铜，
故答案为：Cu ²⁺+2e^-=Cu；2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；降低；CuO．

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．