Question

5．电化学原理在金属防护、能量转换、物质合成等方面应用广泛．
（1）通常可用图1所示的两种方式减缓海水对铁闸门腐蚀，则下列说法正确的是B（填序号）
A．甲图中铁闸门上的固体材料R可以是铜
B．乙图中铁闸门应与电源的负极连接
C．乙图中铁闸门上发生：Fe-2e^-=Fe²⁺
（2）NaClO溶液不仅可以消毒杀菌也可用在一种能量转化率高、无污染的Mg-NaClO燃料电池中，电池的结构示意图如图2．则镁为Y（填“X”或“Y”）电极，正极上发生的电极反应为：ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+2OH^-．
（3）Cu₂O是种半导体材料，基于绿色化学理念设计制取Cu₂O的电解池示意图如图3：
①石墨应与电源的负极（填“正极”或“负极”）相连；
②当有0.1molCu₂O生成时，转移电子的物质的量为0.2mol；
③写出阴极的电极反应式：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 （1）A．铁、铜形成原电池时，Fe作负极被腐蚀；
B．与负极相连，作阴极，被保护；
C．Fe作阴极，阴极上氢离子得电子；
（2）通入NaClO溶液的一极为正极，另一极为负极，则Y为Mg电极，作负极，正极上次氯酸根离子得电子生成氯离子；
（3）①Cu失电子生成Cu₂O，Cu为阳极，则石墨为阴极；
②根据Cu₂O与电子之间的关系计算；
③阴极上水电离的氢离子得电子生成氢气．

解答 解：（1）A．铁、铜形成原电池时，Fe作负极被腐蚀，所以R为Cu时，不能保护铁闸，故A错误；
B．与负极相连，作阴极，被保护，所以乙图中铁闸门应与电源的负极连接，故B正确；
C．Fe作阴极，阴极上氢离子得电子，则乙图中铁闸门上发生：2H⁺+2e^-=H₂↑，故C错误；
故答案为：B；
（2）Mg-NaClO燃料电池中，通入NaClO溶液的一极为正极，另一极为负极，则Y为Mg电极，作负极，正极上次氯酸根离子得电子生成氯离子，则正极的电极方程式为：ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+2OH^-；
故答案为：Y；ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+2OH^-；
（3）①Cu失电子生成Cu₂O，Cu为阳极，则石墨为阴极，所以石墨应该与电源的负极相连；
故答案为：负极；
②2molCu生成1molCu₂O转移2mol电子，所以当有0.1molCu₂O生成时，转移电子的物质的量为0.2mol；
故答案为：0.2mol；
③阴极上水电离的氢离子得电子生成氢气，其电极方程式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
故答案为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．

点评 本题考查了原电池原理和电解池原理的分析应用，把握原电池原理和电解池原理以及电解过程中电子守恒的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．