Question

13．電化學(xué)原理在能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成、防止金屬腐蝕等方面應(yīng)用廣泛．
Ⅰ．下列是常見的電化學(xué)示意圖

（1）圖①是堿性鋅猛電池，在正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是MnO₂（填“Zn”或“MnO2”），
正極發(fā)生反應(yīng)還原（填“氧化”或“還原”）．
（2）圖②是酸性電解質(zhì)的氫氧燃料電池，B 極發(fā)生的電極反應(yīng)是O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O．
（3）圖③表示鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕生銹的示意圖，寫出氧氣發(fā)生的電極反應(yīng)2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．
（4）能表示“犧牲陽極的陰極保護法”的示意圖是⑤（填序號）．圖④中，鋼閘門
連接電源的負極而被保護．
Ⅱ．下列是常見的電化學(xué)裝置圖．

（5）圖⑥中電池的總反應(yīng)為Zn+Cu²⁺═Cu+Zn²⁺，鹽橋中裝有含瓊脂的KCl，鹽橋中Cl-會移向
（填“左”或“右”）燒杯的溶液．
（6）圖⑦是電解CuCl₂ 裝置，檢驗其中陽極產(chǎn)物的方法是將濕潤的淀粉KI試紙放在陽極產(chǎn)生氣體處，試紙變藍．

Answer 1

分析 （1）原電池中，正極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，進行進行分析；
（2）燃料電池中，得到電子的一極為正極，失去電子的一極為負極，根據(jù)圖示可知，B得到電子，電極反應(yīng)為氧氣得到電子與氫離子結(jié)合生成水；
（3）鋼鐵的吸氧腐蝕中，氧氣得到電子生成氫氧根離子；
（4）金屬防腐的措施中，使用犧牲陽極的陰極保護法，說明該裝置構(gòu)成原電池，被保護的金屬作正極，據(jù)此分析解答；
（5）鋅比銅活潑，鋅為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Zn-2e^-=Zn²⁺，銅為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu，原電池工作時，電子由負極經(jīng)外電路流向正極，鹽橋中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，據(jù)此進行解答；
（6）圖⑦為惰性電極電解氯化銅溶液，陽極氯離子失去電子生成氯氣，檢驗氯氣通常使用濕潤的淀粉KI試紙．

解答 解：Ⅰ．（1）堿性鋅猛電池中，Zn為負極，MnO₂為正極，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，
故答案為：MnO₂；還原；
（2）圖②是酸性電解質(zhì)的氫氧燃料電池，B極得到電子，則B為正極，正極氧氣得到電子，其電極反應(yīng)是：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；
（3）鋼鐵的吸氧腐蝕中，負極金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極氧氣得到電子生成氫氧根離子，正極的電極反應(yīng)式為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，
故答案為：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（4）圖⑤中鋼閘門連接鋅，鐵、鋅、海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失電子能力小于Zn而作正極被保護，所以該保護方法屬于犧牲陽極的陰極保護法；
圖④中右邊為輔助陽極，則鋼閘門為陰極，陰極連接的是電源的負極；故答案為：⑤；負；
Ⅱ．（5）該原電池中，負極上鋅失電子生成鋅離子，正極上銅離子得到生成銅，電池反應(yīng)式為：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu；原電池工作時，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向正極移動，則鹽橋中Cl^-會移向移向左邊，
故答案為：Zn+Cu²⁺═Cu+Zn²⁺；左；
（6）圖⑦中用石墨電極電解氯化銅溶液，陰極銅離子得到電子生成銅，陽極氯離子放電生成氯氣，檢驗氯氣的方法為：將濕潤的淀粉KI試紙放在陽極產(chǎn)生氣體處，試紙變藍，
故答案為：將濕潤的淀粉KI試紙放在陽極產(chǎn)生氣體處，試紙變藍．

點評 本題考查了原電池、電解池的工作原理，題目難度中等，明確原電池、電解池的工作原理及其應(yīng)用方法為解答關(guān)鍵，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．