Question

Ⅰ．用導線將A、B兩裝置的四個電極進行連接，使a極析出銅．回答有關問題．
（1）導線將容器A和B連接時，Zn接______，Cu接______（填“a”或“b”）
（2）容器A中Cu極發生的電極反應為______．
（3）B裝置叫______，溶液中的NO₃^-向______極移動（填“a”或“b”）．
（4）若b極觀察到有無色無味氣泡產生，經過一段時間后，停止反應并攪拌均勻，溶液的pH值將______（填“升高”、“降低”或“不變”），加入一定量的______后（填化學式），溶液能恢復至與反應前完全一致．若反應一段時間后，測得溶液中Cu²⁺濃度沒有明顯下降，可能的原因是：______．
Ⅱ．炒菜的鐵鍋沒有洗干凈容易生銹．用必要的文字和有關化學方程式說明鐵銹是如何形成的______．

Answer 1

【答案】分析：I．（1）用導線連接后，左邊燒杯中能自發的進行氧化還原反應，鋅易失電子而作負極，銅作正極，要使a極上析出銅，則a極應該是陰極，連接原電池負極；
（2）容器A中銅作正極，正極上得電子發生還原反應；
（3）B連接外接電源，屬于電解池，電解時陰離子向陽極移動；
（4）若b極觀察到有無色無味氣泡產生，b電極上氫氧根離子放電生成氧氣，溶液中氫離子濃度增加，
根據析出什么加入什么的原則加入物質，如果是電鍍池，則溶液中銅離子濃度基本不變．
II．鐵、碳和電解質溶液構成原電池，鐵作負極而被腐蝕．
解答：解：I..（1）用導線連接后，左邊燒杯中能自發的進行氧化還原反應，鋅易失電子而作負極，銅作正極，要使a極上析出銅，則a極應該是陰極，連接原電池負極鋅，銅連接b，
故答案為：a；b；
（2）容器A中銅作正極，正極上氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）B連接外接電源，屬于電解池，電解時陰離子硝酸根離子向陽極b移動，故答案為：電解池；b；
（4）若b極觀察到有無色無味氣泡產生，b電極上氫氧根離子放電生成氧氣，則溶液中氫離子濃度增加，溶液的pH減小，根據析出什么加入什么的原則加入物質，則應該加入氧化銅而使溶液恢復原來狀態，
若反應一段時間后，測得溶液中Cu²⁺濃度沒有明顯下降，可能的原因是：銅作陽極，陽極上銅失電子生成銅離子進入溶液，陰極上析出銅，所以電解質溶液中銅離子濃度基本不變，
故答案為：降低；CuO；B裝置是電鍍池；
II．鐵、碳和氯化鈉溶液構成原電池，鐵作負極而被腐蝕，碳作正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，氫氧根離子和亞鐵離子反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩定易被氧化生成氫氧化鐵，氫氧化鐵失水生成鐵銹，反應方程式為：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂，4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，
故答案為：鐵、碳和氯化鈉溶液構成原電池，鐵作負極而被腐蝕，碳作正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，氫氧根離子和亞鐵離子反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩定易被氧化生成氫氧化鐵，氫氧化鐵失水生成鐵銹，反應方程式為：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂，4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．
點評：本題考查了原電池和電解池原理、金屬的腐蝕與防護，明確原電池和電解池原理是解本題關鍵，明確鐵銹的成因及成分，難度中等．