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解析 由题意可知,微生物电池的原理是在微生物的作用下,O2与C6H12O6发生氧化还原反应,将化学能转化为电能,B项正确;氧气在正极反应,由于质子交换膜只允许H+通过,则正极反应为:O2+4e-+4H+===2H2O,没有CO2生成,A项错误;负极发生反应:C6H12O6-24e-+6H2O===6CO2+24H+,H+在负极区生成,移向正极区,在正极被消耗,C项正确;总反应为:C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O,D项正确。 答案 A 答案 D 6.(2015·全国卷Ⅱ,26节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。 该电池的正极反应式为______________________________________________, 电池反应的离子方程式为______________________________________________。 维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌 g。(已知F= 96 500 C·mol-1) 答案 MnO2+H++e-===MnOOH 2MnO2+Zn+2H+===2MnOOH+Zn2+0.05 考点三 金属的腐蚀与防护 (频数:★☆☆ 难度:★☆☆) 金属的腐蚀与防护,是电化学的重要组成部分,虽然考查力度没 有新型电源和电解应用频率高,但作为考点知识轮换,在近几年的考题中时有出现,复习时应特别关注两种电化学防腐(牺牲阳极的阴极保护法外、外加电流的阴极保护法)。 1.金属腐蚀的本质 2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 电化学 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀 以钢铁的腐蚀为例进行分析: Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑ O2+2H2O+4e-===4OH- 吸氧腐蚀 1.电解质所处环境决定金属的腐蚀方式:若电解质酸性较强,如NH4Cl、H2SO4等,则发生析氢腐蚀,相当于金属与酸构成原电池;若电解质为弱酸、中性、弱碱,则发生吸氧腐蚀,相当于金属、氧气构成燃料电池。 2.两种腐蚀正极的现象不同:析氢腐蚀正极产生H2,气体压强变大,pH增大;吸氧腐蚀正极吸收O2,气体压强变小,pH增大。 3.金属的防护 我们通常把原电池的两极叫做正极和负极,电解池的两极叫做阳极和阴极,但实际上,我们把失电子发生氧化反应的电极都统称为阳极,即原电池的负极也称为阳极,这种叫法在教材上也有所体现。 LK选修4P21 铜锌原电池装置(2)示意图 RJ选修4P86 牺牲阳极的阴极保护法示意图 [速查速测] 1.(易混点排查)正确的打“√”,错误的打“×” (1)Al、Fe、Cu在潮湿空气中腐蚀均生成氧化物( ) (2)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-3e-===Fe3+( ) (3)在潮湿空气中,钢铁表面形成水膜,金属发生的一定是吸氧腐蚀( ) (4)所有金属纯度越大,越不易被腐蚀( ) (5)黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿( ) (6)生铁比纯铁容易生锈( ) × × × × √ √ 2.(教材改编题)如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( ) A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥ C.⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥ 解析 ①是铁发生化学腐蚀。②③④均为构成原电池,由金属的活动性可知,③中铁作正极,受到保护;②、④中铁作负极受到腐蚀,由于Fe和Cu的金属活泼性相差较Fe和Sn的大,故Fe-Cu原电池中Fe被腐蚀更快。⑤⑥为电解池,⑤中铁作阳极,加快了Fe的腐蚀,⑥中铁作阴极受到保护。根据以上分析可知,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。 答案 C 3.(思维探究题)写出钢铁、铜制品在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈、铜绿的原理。 (1)铁锈的形成 负极:_______________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 正极:_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________ (2)铜锈的形成 负极:___________________________________________________
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