Question

電化學原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應用廣泛．
（1）圖1中，為了減緩海水對鋼閘門A的腐蝕，材料B可以選擇

 

（填字母序號）．
a．碳棒   b．鋅板板  c．銅板
用電化學原理解釋材料B需定期拆換的原因：

 

．
（2）圖2中，鋼閘門C做

 

極．用氯化鈉溶液模擬海水進行實驗，D為石墨塊，則D上的電極反應式為

 

，檢測該電極反應產(chǎn)物的方法是

 

．
（3）鎂燃料電池在可移動電子設備電源和備用電源等方面應用前景廣闊．圖3為“鎂-次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金．
①E為該燃料電池的

 

極（填“正”或“負”）．F電極上的電極反應式為

 

．
②鎂燃料電池負極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負極利用率降低，用化學用語解釋其原因

 

．
（4）乙醛酸（HOOC-CHO）是有機合成的重要中間體．工業(yè)上用“雙極室成對電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩級室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與M電極的產(chǎn)物反應生成乙醛酸．
①N電極上的電極反應式為

 

．
②若有2mol H⁺通過質(zhì)子交換膜，并完全參與了反應，則該裝置中生成的乙醛酸為

 

mol．

Answer 1

考點：金屬的電化學腐蝕與防護,原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）形成原電池時，F(xiàn)e作正極被保護；活潑性比Fe強的金屬作負極，被腐蝕；
（2）Fe作陰極被保護；陽極上氯離子失電子生成氯氣，檢驗氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙；
（3）①原電池中失電子的為負極；正極上ClO^-得電子生成氯離子；
②Mg的活潑性較強能與水反應生成氫氣；
（4）①N電極上HOOC-COOH得電子生成HOOC-CHO；
②2mol H⁺通過質(zhì)子交換膜，則電池中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電極方程式計算．

解答： 解：（1）形成原電池時，F(xiàn)e作正極被保護，則要選擇活潑性比Fe強的金屬作負極，所以選鋅；鋅的活潑性比Fe強的作負極，不斷遭受腐蝕，需定期拆換；
故答案為：b；鋅等做原電池的負極，（失電子，Zn-2e^-═Zn²⁺），不斷遭受腐蝕，需定期拆換；
（2）Fe作陰極被保護，則鋼閘門C做陰極；電解氯化鈉溶液時陽極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，檢驗氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，即用濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍，證明生成氯氣；
故答案為：陰；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍，證明生成氯氣；
（3）①“鎂-次氯酸鹽”燃料電池中失電子的為負極，則Mg為負極；正極上ClO^-得電子生成氯離子，則正極的電極反應式為：ClO^-+2e^-+H₂O═Cl^-+2OH^-；
故答案為：負；ClO^-+2e^-+H₂O═Cl^-+2OH^-；
②Mg的活潑性較強能與水反應生成氫氣，其反應為：Mg+2H₂O═Mg（OH）₂+H₂↑，故答案為：Mg+2H₂O═Mg（OH）₂+H₂↑；
（4）①N電極上HOOC-COOH得電子生成HOOC-CHO，則電極反應式為HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O，故答案為：HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O；
②2mol H⁺通過質(zhì)子交換膜，則電池中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電極方程式HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O，可知生成1mol乙醛酸，由于兩極均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸為2mol；
故答案為：2．

點評：本題考查了原電池原理和電解池原理的分析應用，把握原電池原理和電解池原理以及電解過程中電子守恒的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．