Question

【题目】电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

(1)图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择____________(填字母序号)。

a．碳棒 b．锌板 c．铜板

用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：_________________________。

(2)图2中，钢闸门C做____________极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为____________，检测该电极反应产物的方法是___________________。

(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁﹣次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。

①E为该燃料电池的__________极(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应式为________________________。

②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因_______________________。

(4)乙醛酸(HOOC－CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。

①N电极上的电极反应式为____________________________。

②若有2 mol H＋通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为____________mol。

Answer 1

【答案】(1)b 锌等做原电池的负极，(失电子，Zn－2e－=Zn2＋)，不断遭受腐蚀，需定期拆换

(2)阴 2Cl－－2e－=Cl2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气

(3)①负 ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－ ②Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑

(4)①HOOC－COOH＋2e－＋2H＋=HOOC－CHO＋H2O ②2

【解析】(1)形成原电池时，Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作负极，所以选锌；锌的活泼性比Fe强作负极，不断遭受腐蚀，需定期拆换；(2)Fe作阴极被保护，则钢闸门C做阴极；电解氯化钠溶液时阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应为：2Cl－－2e－=Cl2↑，检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸，即用湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气；(3)①“镁﹣次氯酸盐”燃料电池中失电子的为负极，则Mg为负极；正极上ClO－得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为：ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－；②Mg的活泼性较强能与水反应生成氢气，其反应为：Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑；(4)①N电极上HOOC－COOH得电子生成HOOC－CHO，则电极反应式为HOOC－COOH＋2e－＋2H＋=HOOC－CHO＋H2O；②2 mol H＋通过质子交换膜，则电池中转移2 mol电子，根据电极方程式HOOC－COOH＋2e－＋2H＋=HOOC－CHO＋H2O，可知生成1 mol乙醛酸，由于两极均有乙醛酸生成，所以生成的乙醛酸为2 mol。