Question

【題目】電化學原理在防止金屬腐蝕、能量轉換、物質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)。

a.碳棒 b.鋅板 c.銅板

（2）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2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______(填“正”或“負”)極。F電極上的電極反應式為_________。

②鎂燃料電池負極容易發生自腐蝕產生氫氣，使負極利用率降低，用化學方程式解釋其原因______________________。

（3）乙醛酸(HOOC—CHO)是有機合成的重要中間體。工業上用“雙極室成對電解法”生產乙醛酸，原理如圖3所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩極室均可產生乙醛酸，其中乙二醛與M電極的產物反應生成乙醛酸。

①N電極上的電極反應式為_____________。

②若有2 molH＋通過質子交換膜，并完全參與了反應，則該裝置中生成的乙醛酸為__mol。

Answer 1

【答案】b 負 ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－ Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑ HOOC—COOH＋2e－＋2H＋=HOOC—CHO＋H2O 2

【解析】

（1）圖1中，為了減緩海水對鋼閘門A的腐蝕，可以利用犧牲陽極的陰極保護法；

（2）根據裝置圖，E電極上是鎂失電子生成氫氧化鎂，F電極ClO－得電子生成Cl－；Mg是活潑金屬能與水反應放出氫氣。

（3）根據圖示，氫離子移向N極，N是陰極、M是陽極。

（1）圖1中，為了減緩海水對鋼閘門A的腐蝕，鋼閘門A與B連接，構成原電池，A作正極、B作負極，B的活潑性大于A，故選b；

（2）根據裝置圖，E電極上鎂失電子發生氧化反應生成氫氧化鎂，所以E為該燃料電池的負極；F電極上ClO－得電子生成Cl－，F是正極，正極反應式是ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－，Mg是活潑金屬能與水反應放出氫氣Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑，所以鎂燃料電池負極容易發生自腐蝕產生氫氣。

（3）①N是陰極，N電極上乙二酸得電子被還原為乙醛酸，電極反應式為HOOC—COOH＋2e－＋2H＋=HOOC—CHO＋H2O。

②若有2 molH＋通過質子交換膜，并完全參與了反應，說明電路中轉移2mol電子，陰極生成1mol乙醛酸、陽極生成1mol乙醛酸，該裝置中生成的乙醛酸為2mol。