Question

5．對如圖中兩極進行必要的連接并填空：
（1）在圖A中，使銅片上冒H₂氣泡．則加以必要的連接后的裝置中鋅板發生的電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺．
（2）在圖B中，a、b為惰性電極，進行必要的連接后使a極析出銅，則b極出現的現象是有氣體生成；該反應總的化學方程式為2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4HNO₃．
（3）如將圖A中Zn、Cu兩極與圖B中a、b作必要的邊接后，也能產生與（1）、（2）完全相同的現象，則Zn極連a極 （填a或b）．經過一段時間后停止反應，欲使溶液（Cu²⁺過量）恢復至與反應前完全一致，則應加入的一定量的物質是AD．
A．CuO  B．Cu（OH）₂ C．Cu₂（OH）₂CO₃ D．CuCO₃．

Answer 1

分析 （1）將鋅、銅用導線連接后，該裝置符合原電池的構成條件而形成原電池，鋅易失電子而作負極，銅作正極；
（2）在B圖中（a，b都為惰性電極），使a極析出銅，電極材料不能得失電子，所以該裝置是電解池，a是陰極，b是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣；
（3）如將圖A中Zn、Cu兩極與圖B中a、b作必要的連接后，也能產生與（1）、（2）完全相同的現象，a作陰極，b作陽極，陽極連接原電池正極，陰極連接原電池負極；
B中陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，導致溶液中氫離子濃度增大，根據“析出什么加入什么”的原則加入物質．

解答 解：（1）在A圖中，使銅片上冒H₂氣泡，則銅片作正極，鋅作負極，該電池屬于原電池，鋅電極上失電子發生氧化反應，電極反應式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）在B圖中（a，b都為惰性電極），使a極析出銅，電極材料不能得失電子，所以該裝置是電解池，a是陰極，陰極上銅離子得電子發生還原反應，電極反應式為：Cu+2e^-=Cu ²⁺，b是陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，所以b電極上有氣體生成，電池反應式為：2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：有氣體生成；2Cu（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4HNO₃；
（3）如將圖A中Zn、Cu兩極與圖B中a、b作必要的連接后，也能產生與（1）、（2）完全相同的現象，a作陰極，b作陽極，陽極連接原電池正極，陰極連接原電池負極，所以鋅連接a，銅連接b；
B中陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅，導致溶液中氫離子濃度增大，溶液的pH降低，根據“析出什么加入什么”的原則知，B中析出的物質相當于氧化銅，要使溶液恢復原狀，應該加入氧化銅，也可加入碳酸銅，與酸反應生活銅離子和二氧化碳氣體，故選AD，
故答案為：a；AD．

點評 本題考查原電池和電解池知識，為高考常見題型及高頻考點，側重于學生的分析能力和基本理論的理解和應用能力，難度不大，注意把握電極反應的判斷和電極方程式的書寫．