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（填字母序号）a．碳棒b．锌板c．铜板用电

Question

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___（填字母序号）
a．碳棒           b．锌板        c．铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因___：
（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-次氯酸盐”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___极（填“正”或“负”）．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氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因___．
（3）乙醛酸（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”生产乙醛酸，原理如图3所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸．
①N电极上的电极反应式为___．
②若有2molH⁺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酸为___mol．

Answer 1

（1）该装置形成原电池，Fe作负极被保护，所以应该连接比Fe活泼的金属，故锌板；
该装置中Zn作负极、Fe作正极，负极上发生反应为Zn-2e^-═Zn ²⁺，导致锌板不断被腐蚀而需要定期拆换，
故答案为：b；锌等做原电池的负极，电极反应式为Zn-2e^-═Zn²⁺，不断遭受腐蚀，需定期拆换；
（2）①电池中，负极上失电子发生氧化反应，化合价升高，正极上得电子发生还原反应，化合价降低，根据图知，Mg元素化合价由0价变为+2价、Cl元素化合价由+1价变为-1价，所以E是负极、F是正极，正极上次氯酸根离子得电子和水反应生成氯离子和氢氧根离子，离子方程式为ClO^-+2e^-+H₂O═Cl^-+2OH^-，故答案为：负；ClO^-+2e^-+H₂O═Cl^-+2OH^-；
②镁能和热水反应生成氢氧化镁和氢气而导致负极利用率降低，反应方程式为Mg+2H₂O═Mg（OH）₂+H₂↑，故答案为：Mg+2H₂O═Mg（OH）₂+H₂↑；
（3）①根据图知，M电极上有氯气生成，说明M电极上氯离子放电生成氯气，则M为阳极、N为阴极，N电极上乙二酸得电子和氢离子反应生成乙醛酸，电极反应式为HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O，故答案为：HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O；
②若有2molH⁺通过质子交换膜，并完全参与了反应，根据HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O知右边装置有1mol乙醛酸生成，M电极附近发生的反应方程式为Cl₂+OHC-CHO+H₂O═HOOC-CHO+2HCl，有2mol氢离子生成时同时生成乙醛酸1mol，所以若有2molH⁺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酸为2mol，故答案为：2．