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)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B...
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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)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择__________(填字母)。
a.碳棒b.锌板c.铜板
(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次**盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的________(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为____________________________________________________________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生*气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因_________________________________________________________________________。
(3)乙醛*(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛*,原理如图3所示,该装置中*、阳两极为惰*电极,两极室均可产生乙醛*,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛*。
①N电极上的电极反应式为_______________________________________________________。
②若有2mol H+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛*为________mol。
【回答】
【*】 (1). b (2). 负 (3). ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH- (4). Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ (5). HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O (6). 2
【解析】
【分析】
(1)根据装置图可判断该装置利用的是原电池原理,材料b的活泼*应该强于铁,作负极,才能满足牺牲阳极的*极保护法;
(2)①镁铝合金金属*强,做电源的负极。铂电极是正极,次**根转化为*离子,电极反应式为ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-;
②镁是活泼的金属能与水反应生成*气和*氧化镁,因此负极容易发生自腐蚀产生*气,使负极利用率降低,反应式为Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
(3)①N电极上HOOC-COOH得电子生成HOOC-CHO;
②2mol H+通过质子交换膜,则电池中转移2mol电子,根据电极方程式HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O,可知生成1mol乙醛*,由于两极均有乙醛*生成所以生成的乙醛*为2mol。
【详解】(1)根据装置图可判断该装置利用的是原电池原理,因此为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料b的活泼*应该强于铁,作负极,才能满足牺牲阳极的*极保护法,碳是非金属,铜的金属*弱于铁,锌的金属*强于铁,因此*选b;
(2)①镁铝合金金属*强,做电源的负极。铂电极是正极,次**根转化为*离子,电极反应式为ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-;故正确*是:负;ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-;
②镁是活泼的金属能与水反应生成*气和*氧化镁,因此负极容易发生自腐蚀产生*气,使负极利用率降低,反应式为Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
(3)①N电极上HOOC-COOH得电子生成HOOC-CHO,则电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O;
②2mol H+通过质子交换膜,则电池中转移2mol电子,根据电极方程式HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O,可知生成1mol乙醛*,由于两极均有乙醛*生成所以生成的乙醛*为2mol。
【点睛】原电池正负极判断的注意点
(1)原电池正、负极的判断基础是自发进行的氧化还原反应,如果给出一个化学反应方程式判断正、负极,可以直接根据化合价的升降来判断,发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极。
(2)判断电极时,不能简单地依据金属的活泼*来判断,要看反应的具体情况,如:在强碱*溶液中比Mg更易失电子,Al作负极,Mg作正极;、Al在浓HNO3中钝化后,比Cu等金属更难失电子,Cu等金属作负极,Fe、Al作正极。
知识点:电化学 胶体
题型:综合题
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