Question

鈉、鎂、鐵、銅及其化合物在科研和生產生活中有廣泛的應用．
（1）Mg-H₂O₂電池可用于驅動無人駕駛的潛航器．該電池以海水為電解質溶液，結構如圖所示．電池工作時，正極的電極反應式

 

．常溫下，用該電池電解200mL的飽和硫酸銅溶液（電極為惰性電極），反應時溶液中水的電離平衡

 

移動（填“向左”“向右”或“不”）；當消耗24mg金屬Mg，電解后溶液的pH=

 

（不考慮溶液的體積變化）．
（2）利用電解法在鐵制品上鍍銅可以防止鐵被腐蝕，以下說法正確的是

 

．
a．電鍍時，銅和石墨都可以做陽極，可溶性銅鹽作電解質溶液
b．電鍍過程中，溫度升高，電解反應速率加快
c．電鍍過程中，電能全部轉化為化學能
d．電鍍過程中，銅離子向陰極移動，發生還原反應
（3）NaHS可作為沉淀劑除去溶液中的Cu²⁺．常溫下，NaHS溶液顯堿性，原因是

 

（用離子方程式和必要的文字說明）．向含有Cu²⁺的廢水中加入少量NaHS固體，廢水溶液的pH

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）該原電池中，鎂作負極，正極上雙氧水得電子生成氫氧根離子；電解硫酸銅溶液時，陰極上氫離子放電促進水電離；根據鎂和氫氧根離子之間的關系式計算；
（2）電鍍時，鍍層作陽極、鍍件作陰極，電解質中金屬元素與陽極材料相同；
（3）硫氫根離子水解程度大于電離程度導致其溶液呈堿性；銅離子和硫氫根離子反應生成CuS沉淀和氫離子．

解答： 解：（1）該原電池中，鎂作負極，正極上雙氧水得電子生成氫氧根離子，電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-；電解硫酸銅溶液時，陰極上氫離子放電促進水電離，所以水的電離平衡向右移動；消耗24mgMg轉移電子的物質的量=

24×10-3

24

mol×2=0.002mol，當轉移0.002mol電子時生成c（H⁺）=

0.002mol 2 ×2

0.2L

=0.01mol/L，溶液的pH=2，故答案為：H₂O₂+2e^-=2OH^-；向右；2；
（2）a．電鍍時，石墨不能作陽極，故錯誤；
b．電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應速率電解反應速率，故錯誤；
c．電鍍過程中，電能部分轉化為化學能、部分轉化為熱能，故錯誤；
d．電鍍過程中，銅離子向陰極移動，發生還原反應，故正確；
故選d；
（3）硫氫根離子水解程度大于電離程度導致其溶液呈堿性，水解和電離方程式分別為HS^-+H₂O?H₂S+OH^-、HS^-?H⁺+S^2-，銅離子和硫氫根離子反應生成CuS沉淀和氫離子，離子反應方程式為HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H⁺，離子濃度增大，溶液的pH減小，
故答案為：HS^-+H₂O?H₂S+OH^-、HS^-?H⁺+S^2-，硫氫根離子水解程度大于電離程度導致其溶液呈堿性；減小．

點評：本題考查了電解原理、鹽類水解等知識點，根據鹽的性質、原電池及電解池原理即可解答，會正確書寫雙氧水得電子的電極反應式，題目難度不大．