题目内容

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
 
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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
 
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(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,两级室均可产生乙醛酸,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2mol 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.
考点:金属的电化学腐蚀与防护,原电池和电解池的工作原理,电解原理
专题:电化学专题
分析:(1)形成原电池时,Fe作正极被保护;活泼性比Fe强的金属作负极,被腐蚀;
(2)Fe作阴极被保护;阳极上氯离子失电子生成氯气,检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸;
(3)①原电池中失电子的为负极;正极上ClO-得电子生成氯离子;
②Mg的活泼性较强能与水反应生成氢气;
(4)①N电极上HOOC-COOH得电子生成HOOC-CHO;
②2mol H+通过质子交换膜,则电池中转移2mol电子,根据电极方程式计算.
解答: 解:(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强的作负极,不断遭受腐蚀,需定期拆换;
故答案为: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)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;
故答案为: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“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-;
故答案为:负;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↑,故答案为: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,故答案为:HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O;
②2mol H+通过质子交换膜,则电池中转移2mol电子,根据电极方程式HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O,可知生成1mol乙醛酸,由于两极均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸为2mol;
故答案为:2.
点评:本题考查了原电池原理和电解池原理的分析应用,把握原电池原理和电解池原理以及电解过程中电子守恒的计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体.乙酰苯胺的制备原理为:NH2+CHC3OOH?-H2O
实验参数:
名称性状密度/(g/cm3)沸点/℃溶解性
苯胺无色油状液体,有还原性1.02184.4微溶于水易溶于乙醇、乙醚等
乙酸无色液体1.05118.1易溶于水易溶于乙醇、乙醚
乙酰苯胺白色晶体1.22304微溶于冷水,溶于热水易溶于乙醇、乙醚
实验装置:(见图)
注:刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离.
实验步骤:
步骤1:在圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3mL,冰醋酸18.4mL,锌粉0.1g,安装仪器,加入沸石,调节加热温度,使柱顶温度控制在105℃左右,反应约60~80min,反应生成的水及少量醋酸被蒸出.
步骤2:在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100mL冰水的烧杯中,剧烈搅拌,并冷却,结晶,抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰苯胺粗品.
步骤3:将此粗乙酰苯胺进行重结晶,晾干,称重,计算产率.
请回答下列问题:
(1)步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格是
 
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a.25mL      b.50mL       c.150mL          d.200mL
(2)从化学平衡的角度分析,要控制分馏柱上端的温度在105℃左右的原因是
 
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(3)步骤1加热可用
 
(填“水浴”或“油浴”).
(4)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是
 
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a.用少量冷水洗 b.用少量热水洗c.先用冷水洗,再用热水洗  d.用酒精洗
(5)步骤2得到的粗晶体中因含有某些杂质而颜色较深,步骤3重结晶的操作是:将粗晶体用热水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸进行脱色,
 
,再将滤液冷却结晶.
(6)该实验最终得到纯品9.1g,已知苯胺、乙酸和乙酰苯胺的摩尔质量分别为93g?mol-1、60g?mol-1、135g?mol-1.则乙酰苯胺的产率是
 
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