Question

Ⅰ．用导线将A、B两装置的四个电极进行连接，使a极析出铜．回答有关问题．
（1）导线将容器A和B连接时，Zn接______，Cu接______（填“a”或“b”）
（2）容器A中Cu极发生的电极反应为______．
（3）B装置叫______，溶液中的NO₃^-向______极移动（填“a”或“b”）．
（4）若b极观察到有无色无味气泡产生，经过一段时间后，停止反应并搅拌均匀，溶液的pH值将______（填“升高”、“降低”或“不变”），加入一定量的______后（填化学式），溶液能恢复至与反应前完全一致．若反应一段时间后，测得溶液中Cu²⁺浓度没有明显下降，可能的原因是：______．
Ⅱ．炒菜的铁锅没有洗干净容易生锈．用必要的文字和有关化学方程式说明铁锈是如何形成的______．

Answer 1

【答案】分析：I．（1）用导线连接后，左边烧杯中能自发的进行氧化还原反应，锌易失电子而作负极，铜作正极，要使a极上析出铜，则a极应该是阴极，连接原电池负极；
（2）容器A中铜作正极，正极上得电子发生还原反应；
（3）B连接外接电源，属于电解池，电解时阴离子向阳极移动；
（4）若b极观察到有无色无味气泡产生，b电极上氢氧根离子放电生成氧气，溶液中氢离子浓度增加，
根据析出什么加入什么的原则加入物质，如果是电镀池，则溶液中铜离子浓度基本不变．
II．铁、碳和电解质溶液构成原电池，铁作负极而被腐蚀．
解答：解：I..（1）用导线连接后，左边烧杯中能自发的进行氧化还原反应，锌易失电子而作负极，铜作正极，要使a极上析出铜，则a极应该是阴极，连接原电池负极锌，铜连接b，
故答案为：a；b；
（2）容器A中铜作正极，正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：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）B连接外接电源，属于电解池，电解时阴离子硝酸根离子向阳极b移动，故答案为：电解池；b；
（4）若b极观察到有无色无味气泡产生，b电极上氢氧根离子放电生成氧气，则溶液中氢离子浓度增加，溶液的pH减小，根据析出什么加入什么的原则加入物质，则应该加入氧化铜而使溶液恢复原来状态，
若反应一段时间后，测得溶液中Cu²⁺浓度没有明显下降，可能的原因是：铜作阳极，阳极上铜失电子生成铜离子进入溶液，阴极上析出铜，所以电解质溶液中铜离子浓度基本不变，
故答案为：降低；CuO；B装置是电镀池；
II．铁、碳和氯化钠溶液构成原电池，铁作负极而被腐蚀，碳作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，氢氧根离子和亚铁离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定易被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁失水生成铁锈，反应方程式为：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂，4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，
故答案为：铁、碳和氯化钠溶液构成原电池，铁作负极而被腐蚀，碳作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，氢氧根离子和亚铁离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定易被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁失水生成铁锈，反应方程式为：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂，4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．
点评：本题考查了原电池和电解池原理、金属的腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理是解本题关键，明确铁锈的成因及成分，难度中等．