Question

3．按要求对图中两极进行必要的联接并填空：其中a．b为惰性电极
（1）在A图中，使铜片上冒H₂气泡，加以必要联接，则联接后的装置叫原电池．锌片做负 极，铜电极上的反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑；溶液中向锌电极方向移动的离子是SO₄^2-．
（2）在B图中，使a极析出铜，则b析出O₂，加以必要的联接后，该装置叫电解池．装置中发生反应的化学方程式为2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．经过一段时间后，停止反应并搅均溶液，溶液的酸性会增强（增强、减弱、不变），若使溶液恢复至与电解前完全一致，可加入一定量 的BD（填序号）．
A．Cu     B．CuO     C．Cu （OH）₂D．CuCO₃．

Answer 1

分析 （1）A图用导线连接，使铜片上冒气泡，说明锌和铜在稀硫酸溶液中形成原电池反应，负极锌失电子生成锌离子，铜板上氢离子得到电子生成氢气，阴离子移向负极锌；
（2）B图使a极析出铜，则b析出O₂，应连接电源，电极是碳棒，a电极做阴极，b电极做阳极，形成电解池，溶液中氢氧根离子在阳极失电子生成氧气，铜离子在阴极得到电子生成铜，反应过程中生成硫酸，溶液pH降低，根据少什么加什么使溶液恢复至与电解前完全一致．

解答 解：（1）A图用导线连接，使铜片上冒气泡，说明锌和铜在稀硫酸溶液中形成原电池反应，负极锌失电子生成锌离子，Zn-2e^-═Zn²⁺；铜板上氢离子得到电子生成氢气2H⁺+2e^-═H₂↑；SO₄^2-移向负极锌电极；
故答案为：原电池；负；2H⁺+2e^-═H₂↑；SO₄^2-；
（2）B图使a极析出铜，b析出O₂，应连接电源，电极是碳棒，a电极做阴极，b电极做阳极，形成电解池，溶液中氢氧根离子在阳极b上失电子生成氧气，电极反应为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑，铜离子在阴极a上得到电子生成铜，电极反应为：2Cu²⁺+4e^-═2Cu，总反应为：2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2 H₂SO₄；反应过程中生成硫酸，酸性会增强，根据阴极析出铜，阳极放出氧气，所以若使溶液恢复至与电解前完全一致，可加入一定量的CuO和CuCO₃；
故答案为：电解池；2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；增强；BD．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，注意电解名称和电极反应的分析判断，难度中等．