2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铜及其化合物

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铜及其化合物，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铜及其化合物
一、单选题
1．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀

B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深

C
溴水颜色逐渐褪去

D
胆矾表面出现白色粉末

A．A B．B C．C D．D
2．（2023·上海·统考高考真题）战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器，青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器的原因是
A．熔点低 B．密度大 C．硬度大 D．不易被腐蚀
3．（2023春·陕西延安·高三陕西延安中学校考期中）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有某盐溶液的试管中滴加稀氢氧化钠溶液后，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝
该盐溶液中不含NH
B
向溴水中通入某无色气体，溴水褪色
该气体可能是CH2=CH2
C
一定量的铜与硝酸充分反应后，有铜剩余，再加入少量稀硫酸，铜继续溶解，并有气泡放出
Cu与稀硫酸发生了反应
D
将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
该气体一定是SO2
A．A B．B C．C D．D
4．（2023春·辽宁·高三校联考期中）设是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．32gCu与S完全反应转移的电子数为
B．1L溶液中含有4个氧原子
C．标准状况下，2.24L和的混合气体中分子数为0.1
D．40mL浓硝酸与足量铜反应生成分子数为0.24
5．（2023春·广东肇庆·高三德庆县香山中学校考阶段练习）下列反应离子方程式书写正确的是
A．过量CO2通入澄清石灰水中：OH-＋CO2=HCO
B．足量氨水加入AlCl3溶液中：Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2＋＋OH-＋H＋＋SO=BaSO4↓＋H2O
D．铜与稀硝酸反应：Cu＋4H++2NO=Cu2+＋NO2↑＋2H2O
6．（2023春·上海静安·高三上海市回民中学校考期中）利用废铜屑制取CuSO4溶液最好的方法是
A．铜屑和浓H2SO4混合加热 B．铜屑在空气中灼烧后再溶于稀H2SO4
C．铜屑与稀H2SO4混合加热 D．铜屑在空气中灼烧后再溶于浓H2SO4
7．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是
A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色
B．过量的铜与浓硝酸反应不可能生成NO
C．在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
D．和分别与过量的氧气反应生成
8．（2023秋·山东菏泽·高三统考期末）已知X为一种常见酸的浓溶液，常用作干燥剂。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去。下列有关说法正确的是

A．X能用来干燥氯气、氨气
B．若A为铜，则与X的反应中X仅体现氧化性
C．若A为碳单质，则B、C可用澄清石灰水鉴别
D．将B气体通入溶液中，无白色沉淀生成
9．（2023秋·浙江嘉兴·高三统考期末）部分被氧化的合金样品(氧化产物为)共5.76g，经如下处理：

下列说法不正确的是
A．滤液A中的阳离子为
B．样品中氧原子的物质的量为0.02mol
C．溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol
D．
10．（2023·上海·模拟预测）碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法错误的是

A．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
B．在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
11．（2023春·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第一中学校考期中）一定量的浓中投入2.56gCu，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到气体896mL(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，再通入一定体积的，恰好使气体完全溶于水，则通入的体积(标准状况)为
A．504mL B．448mL C．224mL D．336mL
12．（2023春·江苏南京·高三南京师范大学附属扬子中学校联考阶段练习）废旧中的金和回收的部分流程如下：

已知：。下列说法正确的是
A．“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的少
B．“过滤”所得滤液中的阳离子只含有Cu2+和
C．用浓盐酸和也可以溶解金
D．用过量粉将完全还原为，参加反应的为
13．（2023春·四川巴中·高三统考期中）如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。已知：铜片足量，浓硫酸(浓度为)为50mL。下列有关判断正确的是

A．装置B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥
B．装置C为安全瓶，防止装置D中的液体倒吸入装置B中
C．品红溶液可检验生成的，碱性棉球的作用是吸收未反应的气体
D．充分反应后，被还原的硫酸等于0.45mol

二、多选题
14．（2023春·广东江门·高三新会陈经纶中学校考期中）某学生探究小组将 FeCl溶液腐蚀铜箔制作电路板后的酸性废液“再生”，同时回收铜，实验流程如下：

“步骤a”中包含的操作有
A．搅拌 B．过滤 C．蒸馏 D．结晶

三、非选择题
15．（2023春·福建福州·高三校联考期中）氮是大气中含量最多的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答：
(1)下列变化属于“氮的固定”的是___________(填字母)。
a．植物从土壤中吸收氮肥                    b．硝酸和氨气反应生成氮肥
c．将空气中的氮气转变为氮的化合物        d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
(2)汽车尾气中的CO、在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：___________。
(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1：1，写出该反应的化学方程式：___________。
②NO与按物质的量之比为1：1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是___________。
(4)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和、、NO的混合气体，这些气体与3.36L(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入10mol/L NaOH溶液至恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是___________。
A．60mL B．45mL C．30mL D．15mL
16．（2023春·浙江杭州·高三期中）现有一定量的Cu和CuO混合物，向其中加入0.650L2.00mol/L稀硝酸，混合物完全溶解，同的生成4.48LNO(标准状况)。向所得溶液中加入一定体积1.00mol/LNaOH溶液，恰好使Cu2+沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得40.0g固体。试计算：
(1)Cu与稀硝酸反应离子方程式：______。
(2)源混合物中CuO的质量______g。
(3)加入NaOH溶液的体积______L。
17．（2022秋·河南濮阳·高三统考期末）钢铁应用十分广泛。根据铁及其化合物的性质，完成下列问题。
(1)下列铁的化合物中，可以通过化合反应得到的是_______(填字母序号)。
A．FeCl2 B．FeCl3 C．Fe(OH)3 D．Fe3O4
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。工业上制备高铁酸钾的一种方法为ClO-+Fe3++OH-→FeO+Cl-+H2O(未配平)，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)工业上用废铁锈(主要成分为Fe2O3，含少量的Al2O3与Cu)制取绿矾(FeSO4·7H2O)的流程图如下。请回答下列问题。

①X与Y分别为_______、_______(填化学式)。
②加入过量NaOH溶液发生的离子方程式为_______。
③写出流程图中Cu溶解的离子方程式_______。
18．（2023春·上海·高三期中）一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu-2e=Cu2+，还原反应式：2Fe3++2e-=2Fe2+。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此，回答下列问题。

(1)将反应Zn+2H+=Zn2++H2↑拆写为两个“半反应式”，氧化反应式为：______，还原反应式为：______。
(2)由题(1)反应，设计成原电池如图所示：若电极a为Zn，电极b可选择材料：______(只填一种)；电解质溶液是______。
(3)由反应2H2+O22H2O，设计出以稀硫酸为电解质溶液的原电池电极反应式：负极____，正极：_____。

参考答案：
1．D
【详解】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为： 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A错误；
B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为： 2 Na2S + O2 + 2 H2O = 4 NaOH + 2 S↓，B错误；
C．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2O=HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；
D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O，方程式正确，D正确；
故选D。
2．A
【详解】青铜为铜、锡、铅等的合金，通常合金的熔点小于成分金属，因此青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器，故答案选A。
3．B
【详解】A．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，铵盐与碱加热生成氨气，则该实验操作和现象不能证明该盐中含NH4+，故A错误；
B．向溴水中通入某无色气体，溴水褪色，气体可能为二氧化硫、乙烯等，由操作和现象可知，气体可能为乙烯，故B正确；
C．Cu与稀硫酸不反应，酸性条件下Cu、硝酸根离子发生氧化还原反应，铜继续溶解，并有气泡放出，故C错误；
D．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，说明该气体具有漂白性，可能是SO2，也可能是Cl2，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．32gCu与S完全反应生成+1价铜，转移的电子为，电子数0.5，A错误；
B．溶液中溶质和溶剂中都存在氧原子，B错误；
C．标准状况下，2.24L和的混合气体中分子的物质的量为：，个数为0.1，C正确；
D．铜足量，硝酸随着反应的进行浓度减小，开始生成二氧化氮，后期生成一氧化氮，无法计算二氧化氮的量，D错误；
故选D。
5．A
【详解】A. 过量CO2通入澄清石灰水中会生成，澄清石灰水可拆，所以离子方程式为OH-＋CO2=HCO，故A正确；
B. 氨水不可拆，所以足量氨水加入AlCl3溶液中得离子方程式为Al3＋+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH，故B错误；
C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应的离子方程式为Ba2＋+2OH-+2H＋+SO=BaSO4↓+2H2O，故C错误；
D. 铜与稀硝酸反应生成物应为NO，所以离子方程式为3Cu＋8H++2NO=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，故D错误；
故选A。
6．B
【详解】A．铜屑和浓H2SO4混合加热生成硫酸铜、二氧化硫和水，会生成污染性物质，消耗的硫酸量多，故A不符合题意；
B．铜屑在空气中灼烧生成氧化铜，氧化铜溶于稀H2SO4得到硫酸铜和水，不会产生污染，且消耗的硫酸量较少，故B符合题意；
C．铜屑与稀H2SO4混合加热，两者不反应，故C不符合题意；
D．铜屑在空气中灼烧生成氧化铜，若铜灼烧不完全溶于浓H2SO4会产生污染性气体二氧化硫，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
7．C
【详解】A．久置氯水中次氯酸分解生成盐酸，滴入紫色石蕊试液溶液变红不褪色，A错误；
B．过量的铜与浓硝酸反应，随着反应进行硝酸被稀释成稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成NO，B错误；
C．Al2H6与氧气反应，根据原子守恒可知，产物为氧化铝和水，C正确；
D．S6和S8在氧气中燃烧只能生成SO2，即使氧气过量也无法生成SO3，D错误；
故答案选C。
8．D
【分析】X为一种常见酸的浓溶液，常用作干燥剂，则X为硫酸。
【详解】A．X能用来干燥氯气、但不能干燥氨气，故A错误；
B．若A为铜，铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，则硫酸体现氧化性和酸性，故B错误；
C．若A为碳单质，碳和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，二氧化硫、二氧化碳不能用澄清石灰水鉴别，都使澄清石灰水变浑浊，故C错误；
D．将B(SO2)气体通入溶液中，不反应，因此无白色沉淀生成，故D正确。
综上所述，答案为D。
9．A
【分析】部分被氧化的合金样品(氧化产物为)共5.76g，与足量稀硫酸反应，先是金属氧化物和硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铜，硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁，硫酸铜与铁反应生成铜和硫酸亚铁，剩余的铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，因此滤渣是铜单质，滤液加入足量氢氧化钠溶液得到氢氧化亚铁沉淀，过滤，在空气中充分灼烧得到氧化铁3.2g。
【详解】A. 铁离子的氧化性大于氢离子的氧化性，由于样品中铁和稀硫酸反应生成了氢气，则说明溶液中没有铁离子，故A错误；
B. 滤渣3.2g是铜的质量，最后得到固体3.2g是氧化铁的质量，则铁元素的质量为，则金属总质量为5.44g，样品中氧原子的质量为5.76g−5.44g＝0.32g，则氧原子的物质的量为0.02mol，故C正确；
C. 最后得到固体3.2g是氧化铁的质量，则样品中铁的物质的量为，反应后溶液中的溶质为硫酸和硫酸亚铁，根据质量守恒分析，消耗的硫酸物质的量等于生成的硫酸亚铁的物质的量，则溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol，故C正确；
D. 利用质量守恒分析消耗的硫酸的氢一部分变为了氢气，一部分和氧化物反应变为了水，根据氧化物中氧的物质的量为0.02mol，则生成水物质的量为0.02mol，则生成氢气的物质的量为0.04mol−0.02mol＝0.02mol，则标准状况下体积为0.448L即，故D正确。
综上所述，答案为A。
10．A
【分析】碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，同时通入时因NO2与水和SO2共同作用要产生SO、NO和NO，NO在空气中又会生成NO2，以此解答该题。
【详解】A．碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，故A错误；
B．Z处逸出的气体中有CO2和NO，故B正确；
C．碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，故C正确；
D．Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2，故D正确；
故选A。
11．B
【详解】Cu和浓硝酸反应时Cu失去的电子数等于硝酸生成氮氧化物得到的电子数，氮氧化物和氧气、水反应生成硝酸时，氮氧化物失去的电子数等于氧气得到的电子数，所以整个反应过程中Cu失去的电子数等于氧气得到的电子数，根据转移电子守恒得n（O2）==0.02mol，则V（O2）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL。
故选B。
12．C
【分析】硝酸与金不反应，与银和铜反应，酸溶后过滤得到金，滤液中含金属离子为铜离子和银离子，经过溶金分离后得到氯金酸溶液，锌粉还原得到金。
【详解】A．浓硝酸被还原产生NO2，产生1molNO2得1mol电子，稀硝酸被还原产生NO，产生1molNO得3mol电子，金属的量相同，“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的多，A错误；
B．“过滤”所得滤液中的阳离子含有H+、Cu2+和，B错误；
C．浓盐酸和在溶液中电离产生氢离子和硝酸根离子，相当于有硝酸，也可以溶解金，C正确；
D．，氢离子也会与锌反应，参加反应时转移的电子物质的量为4mol，消耗锌的物质的量为2mol，D错误；
故选C。
13．C
【详解】A．装置B为安全瓶，可观察反应过程中装置是否堵塞，故A错误；
B．装置C为集气瓶，收集二氧化硫，故B错误；
C．具有漂白性，可以漂白品红溶液，且能够和NaOH溶液反应，碱性棉球的作用是吸收二氧化硫，防止其逸出，故C正确；
D．由题意知，硫酸为18mol/L×0.05L=0.9mol，根据反应方程式：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O及条件“铜片足量”可知，当硫酸完全参与反应时，被还原的硫酸的的物质的量为0.45mol，但在反应过程中，硫酸浓度越来越小，而金属铜与稀硫酸不反应，故被还原的硫酸小于0.45mol，故D错误；
故选C。
14．AB
【分析】腐蚀废液中含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜成分，加入足量铁粉过滤后，滤液中只含有氯化亚铁，通入足量氯气后，氯化亚铁被氧化成氯化铁，据此分析解答。
【详解】经分析“步骤a”目的是加入足量铁粉把滤液中铜置换出来，但同时会把滤液中氯化铁还原为氯化亚铁，所以“步骤a”中包含的操作有搅拌，使铁粉和滤液充分反应，过滤使置换出的铜和剩余的铁粉和氯化亚铁溶液分离，这个过程不需要蒸馏和结晶，故答案为AB。
15．(1)c
(2)2NO+2CON2+2CO2
(3) 2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O NaNO2
(4)A

【详解】（1）游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程称为氮的固定，则
a．植物从土壤中吸收氮肥属于化合态氮元素之间的转化，不是氮的固定，a不符合；
b．硝酸和氨气反应生成氮肥属于化合态氮元素之间的转化，不是氮的固定，b不符合；
c．将空气中的氮气转变为氮的化合物属于氮的固定，c符合；
d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质属于化合态氮元素之间的转化，不是氮的固定，d不符合；
答案选c。
（2）汽车尾气中的CO、在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体，生成物是氮气和二氧化碳，则NO被CO还原的化学方程式为2NO+2CON2+2CO2。
（3）①被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1：1，根据原子守恒可知应该是硝酸钠和亚硝酸钠，同时还有水生成，该反应的化学方程式为2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O。
②NO与按物质的量之比为1：1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，属于+2价和+4价氮元素之间的归中反应，所以该钠盐的化学式是NaNO2。
（4）Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物，氮的氧化物与氧气、水反应又得到硝酸，反应后溶液中加入NaOH溶液生成Cu(OH)2沉淀，纵观整个过程，Cu提供电子等于氧气获得电子等于Cu(OH)2中氢氧根离子物质的量，则n（NaOH）=n（OH－）=，则消耗NaOH溶液的体积是0.6mol÷10mol/L=0.06L=60mL，故选A。
16．(1)
(2)24
(3)1.1

【详解】（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，反应的离子方程式为：。
（2）铜和氧化铜都和硝酸反应生成硝酸铜，硝酸铜和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀，灼烧后得到氧化铜40.0克，氧化铜的物质的量为0.5mol，一氧化氮的物质的量为0.2mol，根据铜和硝酸反应方程式分析，铜的物质的量为0.3mol，则混合物中氧化铜的物质的量为0.5-0.2=0.3mol，质量为0.3mol×80g/mol=24g。
（3）氢氧化钠反应生成硝酸钠，根据氮元素守恒分析，硝酸钠的物质的量为0.650L×2.00mol/L-0.2 mol =1.1 mol，则氢氧化钠溶液的体积为1.1L。
17．(1)ABCD
(2)3：2
(3) Fe H2SO4 Al2O3+2OH-=2AlO+H2O Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

【详解】（1）A．2FeCl3+Fe=3FeCl2，能通过化合反应得到，故A正确；
B．铁在氯气中点燃可得氯化铁，3Cl2+2Fe2FeCl3，是化合反应，故B正确；
C．氢氧化亚铁可被氧化为氢氧化铁，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，是化合反应，故C正确；
D．铁在氧气中点燃可得四氧化三铁，3Fe+2O2Fe3O4，是化合反应，故D正确；
故答案为：ABCD；
（2）对于ClO-+Fe3++OH-→FeO+Cl-+H2O，Cl元素从+1降至-1价，ClO-是氧化剂，降低了2，Fe元素从+3升至+6价，Fe3+是还原剂，升高了3，由升降守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2；
（3）废铁锈中Al2O3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液和水，滤渣是Fe2O3、Cu，加入过量稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁和水，硫酸铁与铜反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，加入Fe单质将硫酸铜置换出铜单质，滤渣为过量Fe、Cu，滤液是FeSO4，加入足量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，最终得到绿矾晶体；
①加入X是将混合溶液中硫酸铜置换出铜单质，则X为Fe，滤渣为过量Fe、Cu，加入足量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，则Y为H2SO4；
②废铁锈中Al2O3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O；
③流程图中Cu与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，反应的离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
18．(1) Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑
(2) Cu 稀H2SO4
(3) 2H2-4e-=4H+ O2+4H++4e-=2H2O

【分析】半反应就是把氧化反应和还原反应分开写，相当于电极反应式。据此可完成第一问。第二问的电极b的材料，比锌稳定的导体都可以，如铜、石墨等。书写第三问的电极反应式，要考虑到溶液是酸性的，反应式中不能出现OH-。
【详解】（1）根据方程式知，锌失电子发生氧化反应，反应式为：Zn-2e-=Zn2+；氢离子得电子发生还原反应，反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为：Zn-2e-=Zn2+；2H++2e-=H2↑。
（2）反应Zn+2H+=Zn2++H2↑，若电极a为Zn，电极b不如锌活泼的金属或导电的非金属，如铜等，电解质溶液为含有氢离子的非氧化性强酸，可以是稀H2SO4，故答案为：Cu；稀H2SO4。
（3）由反应2H2+O22H2O，设计出以稀硫酸为电解质溶液的原电池，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为：2H2-4e-=4H+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：2H2-4e-=4H+；O2+4H++4e-=2H2O。