Question

【題目】電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。

（1）圖1中，為了減緩海水對(duì)鋼閘門A的腐蝕，材料B可以選擇__________（填字母序號(hào)）

a．碳棒 b．鋅板 c．銅板

用電化學(xué)原理解釋材料B需定期拆換的原因_______________。

（2）鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)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_____________極（填“正”或“負(fù)”）。F電極上的電極反應(yīng)式為_____________。

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

（3）乙醛酸（HOOC-CHO）是有機(jī)合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖3所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩級(jí)室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與M電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。

①N電極上的電極反應(yīng)式為______________。

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

Answer 1

【答案】（1）b；鋅等做原電池的負(fù)極，（Zn -2e- = Zn2+），不斷遭受腐蝕，需定期拆換

（2）① 負(fù)；ClO－+2e－+H2O = Cl－+2OH－；

② Mg+2H2O= Mg(OH)2+H2↑；

（3）① HOOC-COOH+2e－+2H+ ="HOOC-CHO+" H2O；② 2。

【解析】試題分析：（1）形成原電池時(shí)，Fe作正極被保護(hù)，則要選擇活潑性比Fe強(qiáng)的金屬作負(fù)極，所以選鋅；鋅的活潑性比Fe強(qiáng)的作負(fù)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(fù)極，（失電子，Zn-2e-═Zn2+），不斷遭受腐蝕，需定期拆換；

（2）①“鎂-次氯酸鹽”燃料電池中失電子的為負(fù)極，則Mg為負(fù)極；正極上ClO-得電子生成氯離子，則正極的電極反應(yīng)式為：ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-；故答案為：負(fù)；ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-；

②Mg的活潑性較強(qiáng)能與水反應(yīng)生成氫氣，其反應(yīng)為：Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑，故答案為：Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑；

（3）①N電極上HOOC-COOH得電子生成HOOC-CHO，則電極反應(yīng)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。