Question

按要求填空：

A                    B
（1）在A图中，稀硫酸为电解质溶液，用导线连接后，铜片电极反应式        。
（2）在B图中外接直流电源，若要在a极镀铜，加以必要的连接后，该装置叫        ，b极电极反应式                                    。
（3）在B图中外接直流电源，若电极为惰性电极，电解质溶液是CuSO₄溶液（足量），电解总反应离子方程式为                        ，阴极增重3.2 g，则阳极上放出的气体在标准状况下的体积是_____L，加入一定量的     后（填化学式），溶液能恢复至与电解前完全一致。

Answer 1

（1）2H+ +2e=H₂↑
（2）电镀池或电镀，Cu - 2e- = Cu²⁺。
（3）2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺  0.56   CuO 。

试题分析：（1）A反应为锌铜原电池，锌被氧化成Zn²⁺进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子，被还原成氢原子。氢原子结合成氢分子从铜片上放出。两极发生如下反应：负极：Zn-2e-=Zn²⁺  正极： 2H⁺ +2e=H₂↑  铜片上的反应为：2H+ +2e=H2↑
（2）电镀的条件为：电源、电极、电解质、闭合回路，，而且题中指出要在a极镀铜，所以此装置为电镀池。要在a极镀铜，那么a极发生的是还原反应，b极发生的是氧化反应，电极反应方程式为：Cu - 2e- = Cu²⁺.
(3) 在B图中外接直流电源，若电极为惰性电极，电解质溶液是CuSO₄溶液（足量），则此反应的离子反应方程式为2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺，阴极反应方程式为：Cu²⁺+2e-= Cu,又阴极增重3.2g，则增加铜的物质的量为0.05mol，则生成氧气的物质的量为0.05 mol/2="0.025" mol, 生成氧气的体积为0.025 mol×22.4L/ mol=0.56L。该反应析出了单质铜和氧气，根据元素守恒，应向其添加一定量的CuO，溶液能恢复至与电解前完全一致。