Question

按要求填空：

A                    B
（1）在A圖中，稀硫酸為電解質溶液，用導線連接后，銅片電極反應式        。
（2）在B圖中外接直流電源，若要在a極鍍銅，加以必要的連接后，該裝置叫        ，b極電極反應式                                    。
（3）在B圖中外接直流電源，若電極為惰性電極，電解質溶液是CuSO₄溶液（足量），電解總反應離子方程式為                        ，陰極增重3.2 g，則陽極上放出的氣體在標準狀況下的體積是_____L，加入一定量的     后（填化學式），溶液能恢復至與電解前完全一致。

Answer 1

（1）2H+ +2e=H₂↑
（2）電鍍池或電鍍，Cu - 2e- = Cu²⁺。
（3）2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺  0.56   CuO 。

試題分析：（1）A反應為鋅銅原電池，鋅被氧化成Zn²⁺進入溶液，電子由鋅片通過導線流向銅片，溶液中的H+從銅片獲得電子，被還原成氫原子。氫原子結合成氫分子從銅片上放出。兩極發生如下反應：負極：Zn-2e-=Zn²⁺  正極： 2H⁺ +2e=H₂↑  銅片上的反應為：2H+ +2e=H2↑
（2）電鍍的條件為：電源、電極、電解質、閉合回路，，而且題中指出要在a極鍍銅，所以此裝置為電鍍池。要在a極鍍銅，那么a極發生的是還原反應，b極發生的是氧化反應，電極反應方程式為：Cu - 2e- = Cu²⁺.
(3) 在B圖中外接直流電源，若電極為惰性電極，電解質溶液是CuSO₄溶液（足量），則此反應的離子反應方程式為2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺，陰極反應方程式為：Cu²⁺+2e-= Cu,又陰極增重3.2g，則增加銅的物質的量為0.05mol，則生成氧氣的物質的量為0.05 mol/2="0.025" mol, 生成氧氣的體積為0.025 mol×22.4L/ mol=0.56L。該反應析出了單質銅和氧氣，根據元素守恒，應向其添加一定量的CuO，溶液能恢復至與電解前完全一致。