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）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行實驗，D為石墨塊，則D上的電極
反應式為 ， 檢測該電極反應產物的試劑是 ．
（2）微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖3所示（質子交換膜只允許H+自由通過）．該電池的正極反應式為 ．
（3）電滲析法處理廚房垃圾發酵液，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,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入濃縮室,A﹣通過陰離子交換膜從陰極進入濃縮室,H++A﹣═HA,乳酸濃度增大
【解析】解：（1）形成原電池時，Fe作正極被保護，則要選擇活潑性比Fe強的金屬作負極，所以選鋅；Fe作陰極被保護，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，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，證明生成氯氣；（2）根據圖知，負極上C6H12O6失電子，正極上O2得電子和H+反應生成水，負極的電極反應式為C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2+24H+，正極的電極反應式為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生失電子的氧化反應，電極反應式為：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入濃縮室；根據電解原理，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入濃縮室，A﹣通過陰離子交換膜從陰極進入濃縮室，H++A﹣═HA，乳酸濃度增大．

【考點精析】掌握金屬的電化學腐蝕與防護是解答本題的根本，需要知道金屬的保護：涂保護層；保持干燥；改變金屬的內部結構，使其穩定；犧牲陽極的陰極保護法即用一種更為活潑的金屬與要保護的金屬構成原電池；外加電源法．