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）為了減緩海水對鋼閘門A和C的腐蝕，圖1中，材料B可以選擇（填字母序號）． a．鋅板 b．銅板 c．碳棒
圖2中，鋼閘門C作極．若用氯化鈉溶液模擬海水進(jìn)行實驗，D為石墨塊，則D上的電極
反應(yīng)式為 ， 檢測該電極反應(yīng)產(chǎn)物的試劑是 ．
（2）微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖3所示（質(zhì)子交換膜只允許H+自由通過）．該電池的正極反應(yīng)式為 ．
（3）電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時得到乳酸（弱酸）的原理如圖4所示（圖中“HA”表示乳酸 分子，A﹣表示乳酸根離子）．
①陽極的電極反應(yīng)式為 ．
②簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理： ．

Answer 1

【答案】
（1）a；陰；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近,試紙變藍(lán),證明生成氯氣
（2）O2+4e﹣+4H+═2H2O
（3）4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；陽極OH﹣放電,c（H+）增大,H+從陽極通過陽離子交換膜進(jìn)入濃縮室,A﹣通過陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室,H++A﹣═HA,乳酸濃度增大
【解析】解：（1）形成原電池時，F(xiàn)e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；Fe作陰極被保護(hù)，則鋼閘門C做陰極；電解氯化鈉溶液時陽極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)為：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，檢驗氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，即用濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣；所以答案是：a；陰；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣；（2）根據(jù)圖知，負(fù)極上C6H12O6失電子，正極上O2得電子和H+反應(yīng)生成水，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2+24H+，正極的電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+4H+═2H2O，所以答案是：O2+4e﹣+4H+═2H2O；（3）①陽極上是陰離子氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，所以答案是：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；

②在電解池的陽極上是OH﹣放電，所以c（H+）增大，并且H+從陽極通過陽離子交換膜進(jìn)入濃縮室；根據(jù)電解原理，電解池中的陰離子移向陽極，即A﹣通過陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室，這樣：H++A﹣═HA，乳酸濃度增大，

所以答案是：陽極OH﹣放電，c（H+）增大，H+從陽極通過陽離子交換膜進(jìn)入濃縮室，A﹣通過陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室，H++A﹣═HA，乳酸濃度增大．

【考點精析】掌握金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)是解答本題的根本，需要知道金屬的保護(hù)：涂保護(hù)層；保持干燥；改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其穩(wěn)定；犧牲陽極的陰極保護(hù)法即用一種更為活潑的金屬與要保護(hù)的金屬構(gòu)成原電池；外加電源法．