Question

7．電化學(xué)原理在金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛．

（1）通�？捎脠Dl、圖2所示的兩種方式減緩海水塒鋼閘門A的腐蝕，則圖l中材料B通常選擇c（填字母序號），圖2 中材料C最好選擇d（填字母序號）．
a．鈉塊    b．銅塊    c．鋅塊    d．石墨
則圖2中C上發(fā)生的主要電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑．
（2）鎂燃料電池在可移動電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊．圖3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．
①D為該燃料電池的負(fù)極（填“正”或“負(fù)”）．E電極上的電極反應(yīng)式為ClO^-+2e^-+H₂O═Cl^-+2OH^-．
②鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕使負(fù)極利用率降低，該過程中產(chǎn)生的氣體a為H₂（填化學(xué)式）．
（3）乙醇酸（HOOC-CHO）是有機(jī)合成的重要中間體．工業(yè)上用“雙極室成對電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸．
①乙二醛（OHC-CHO）與M電極的氣體產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為OHC-CHO+Cl₂+H₂O═HOOC-CHO+2HCl．
②該電解裝置工作中若有0.5molH⁺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0.5mol．

Answer 1

分析 （1）形成原電池時，F(xiàn)e作正極被保護(hù)；電解池中Fe作陰極被保護(hù)；C為陽極，在海水中陽極上氯離子失電子生成氯氣；
（2）①原電池中失電子的為負(fù)極；正極上ClO^-得電子生成氯離子；
②Mg的活潑性較強(qiáng)能與水反應(yīng)生成氫氣；
（3）①乙二醛（OHC-CHO）與氯氣反應(yīng)生成乙醛酸；
②2mol H⁺通過質(zhì)子交換膜，則電池中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電極方程式計算．

解答 解：（1）原電池原理保護(hù)金屬鐵時，將鐵與比鐵活潑的金屬相連；電解池原理保護(hù)金屬鐵時，鐵作陰極，陽極接石墨，不需要頻繁更換，在海水中陽極上氯離子失電子生成氯氣，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故答案為：c；d；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
（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：H₂；
（3）①乙二醛（OHC-CHO）與M電極的氯氣反應(yīng)生成乙醛酸，化學(xué)方程式為：OHC-CHO+Cl₂+H₂O═HOOC-CHO+2HCl，故答案為：OHC-CHO+Cl₂+H₂O═HOOC-CHO+2HCl；
②根據(jù)電極方程式HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O，0.5mol H⁺通過質(zhì)子交換膜，則生成0.25mol乙醛酸，由于兩極均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸為0.5mol；
故答案為：0.5．

點(diǎn)評 本題考查了原電池原理和電解池原理的分析應(yīng)用，把握原電池原理和電解池原理以及電解過程中電子守恒的計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．