Question

钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用．
（1）Mg-H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器．该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示．电池工作时，正极的电极反应式

 

．常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液（电极为惰性电极），反应时溶液中水的电离平衡

 

移动（填“向左”“向右”或“不”）；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH=

 

（不考虑溶液的体积变化）．
（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是

 

．
a．电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶性铜盐作电解质溶液
b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快
c．电镀过程中，电能全部转化为化学能
d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应
（3）NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu²⁺．常温下，NaHS溶液显碱性，原因是

 

（用离子方程式和必要的文字说明）．向含有Cu²⁺的废水中加入少量NaHS固体，废水溶液的pH

 

（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）该原电池中，镁作负极，正极上双氧水得电子生成氢氧根离子；电解硫酸铜溶液时，阴极上氢离子放电促进水电离；根据镁和氢氧根离子之间的关系式计算；
（2）电镀时，镀层作阳极、镀件作阴极，电解质中金属元素与阳极材料相同；
（3）硫氢根离子水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性；铜离子和硫氢根离子反应生成CuS沉淀和氢离子．

解答： 解：（1）该原电池中，镁作负极，正极上双氧水得电子生成氢氧根离子，电极反应式为H₂O₂+2e^-=2OH^-；电解硫酸铜溶液时，阴极上氢离子放电促进水电离，所以水的电离平衡向右移动；消耗24mgMg转移电子的物质的量=

24×10-3

24

mol×2=0.002mol，当转移0.002mol电子时生成c（H⁺）=

0.002mol 2 ×2

0.2L

=0.01mol/L，溶液的pH=2，故答案为：H₂O₂+2e^-=2OH^-；向右；2；
（2）a．电镀时，石墨不能作阳极，故错误；
b．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率电解反应速率，故错误；
c．电镀过程中，电能部分转化为化学能、部分转化为热能，故错误；
d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应，故正确；
故选d；
（3）硫氢根离子水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性，水解和电离方程式分别为HS^-+H₂O?H₂S+OH^-、HS^-?H⁺+S^2-，铜离子和硫氢根离子反应生成CuS沉淀和氢离子，离子反应方程式为HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H⁺，离子浓度增大，溶液的pH减小，
故答案为：HS^-+H₂O?H₂S+OH^-、HS^-?H⁺+S^2-，硫氢根离子水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性；减小．

点评：本题考查了电解原理、盐类水解等知识点，根据盐的性质、原电池及电解池原理即可解答，会正确书写双氧水得电子的电极反应式，题目难度不大．