题目内容

13．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）为了减缓海水对钢闸门A和C的腐蚀，图1中，材料B可以选择a（填字母序号）．
a．锌板             b．铜板            c．碳棒
图2中，钢闸门C作阴极．若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2Cl--2e-═Cl2↑，检测该电极反应产物的试剂是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．
（2）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图3所示（质子交换膜只允许H+自由通过）．该电池的正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O．
（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸（弱酸）的原理如图4所示（图中“HA”表示乳酸
分子，A-表示乳酸根离子）．
①阳极的电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑．
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：阳极OH-放电，c（H+）增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H++A-═HA，乳酸浓度增大．

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；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；
（2）根据图知，负极上C6H12O6失电子，正极上O2得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O；
（3）①电解池中阳极上氢氧根离子失电子生成氧气；
②根据电解池中离子移动方向来回答判断．

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；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：a；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；
（2）根据图知，负极上C6H12O6失电子，正极上O2得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，故答案为：O2+4e-+4H+═2H2O；
（3）①阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应，电极反应式为：4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
②在电解池的阳极上是OH-放电，所以c（H+）增大，并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；根据电解原理，电解池中的阴离子移向阳极，即A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，这样：H++A-═HA，乳酸浓度增大，
故答案为：阳极OH-放电，c（H+）增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H++A-═HA，乳酸浓度增大．

点评 本题涉及电解池和原电池的工作原理以及应用的考查，注意知识的迁移和应用是解题的关键，注意把握原电池和电解池中离子的移动方向，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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3．25℃，有c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol•L-1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中c（CH3COOH）、c（CH3COO-）与pH值的关系如图所示．下列有关离子浓度关系叙述正确的是（　　）
A．pH=5.5溶液中：c（CH3COOH）＞c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（OH-）
B．pH=3.5溶液中：c（Na+）+c（H+）+c（OH-）+c（CH3COOH）=0.1mol•L-1
C．该温度下醋酸的电离平衡常数为10-4.75
D．向W点所表示溶液中加入等体积的0.05 mol•L-1NaOH溶液：c（H+）=c（CH3COOH）+c（OH-）
4．R2O8n-在一定条件下可以把Mn2+氧化为MnO4-，若反应后R2O8n-离子变为RO42-，又知反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为0.4，则n的值为（　　）
A．1B．2C．3D．4
1．下列叙述不正确的是（　　）
A．金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍B．钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C．用铝质铆钉接铁板，铁板易被腐蚀D．原电池电路中电子由负极流入正极
8．钠暴露在空气中，最终变成的物质是（　　）
A．碳酸钠B．氢氧化钠C．氧化钠D．过氧化钠
18．关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法正确的是（　　）
A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
B．相同温度时的水溶性：Na2CO3＜NaHCO3
C．等物质的量浓度的溶液的碱性：Na2CO3＜NaHCO3
D．与同浓度的盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3＞NaHCO3
5．下列离子方程式正确的是（　　）
A．铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+═2Fe2+
B．Fe与盐酸反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
C．FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2++Cl2═Fe3++2Cl-
D．Fe（OH）3与盐酸反应：Fe（OH）3+3H+═Fe3++3H2O
5．下列各组物质间，不能发生反应的是（　　）
A．二氧化硅与氧化钙（高温）B．二氧化硅与氢氧化钠（常温）
C．二氧化硅与碳（高温）D．二氧化硅与浓HNO3（常温）
6．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1
将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如如图所示（实线）．图中数据a（1，6）表示：在1min时H2的物质的量是6mol．
（1）a点正反应速率大于（填“大于”“等于”或“小于”）逆反应速率．计算其化学平衡常数K=0.5L2•mol-2
（2）下列时间段平均反应速率最大的是A
A．O～1min
B．1～3min
C．3～8min
D．8～11min
（3）仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示．曲线I对应的实验条件改变是升高温度，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是增大压强或增大CO2浓度．
（4）锰酸锂、钛酸锂都是绿色环保新型能源材料，可以用MnO2为原料制取锰酸锂．
①以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液可制备MnO2，则阳极的电极反应式为Mn2++2H2O-2e-═MnO2+4H+．
②MnO2是碱性锌锰电池的正极材料．碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO（OH）+OH-．

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