高考化学一轮复习专题测试五化学反应与能量（含解析）

专题测试(五)　化学反应与能量

1．某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．两步反应均为吸热反应

B．加入催化剂会改变反应的焓变

C．三种化合物中C最稳定

D．A→C反应中ΔH＝E1－E2

答案　C

解析　由题图可知，A→B为吸热反应，B→C为放热反应，A项错误；催化剂不能改变反应的焓变，B项错误；能量越低越稳定，C项正确；A→C反应中ΔH＝E1＋E3－E2－E4，D项错误。

2．下列电化学实验装置能达到实验目的的是(　　)

答案　A

解析　电解饱和NaCl溶液时铁棒应作阴极，碳棒作阳极，B错误；在电解镀铜时，铜片作阳极，待镀金属作阴极，C错误；构成原电池时，Fe棒作负极，FeCl3溶液应在右侧烧杯中，发生还原反应，D错误。

3．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是(　　)

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2

②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3；S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4

③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6

④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7；CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8

A．①  B．④  C．②③④  D．①②③

答案　C

解析　①中两反应都为放热反应，ΔH<0，前者完全反应，放出的热量多，ΔH1<ΔH2，错误；②中两反应都为放热反应，ΔH<0，由于S(s)→S(g)吸热，则前者放出的热量少，ΔH3>ΔH4，正确；③中两反应都为放热反应，ΔH<0，且均为H2(g)与O2(g)反应生成H2O(l)的反应，故消耗反应物的量越多，放出的热量越多，则ΔH5>ΔH6，正确；④中前者为吸热反应，ΔH7>0，后者为放热反应，ΔH8<0，则ΔH7>ΔH8，正确。

4．制取H2和CO通常采用：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.4 kJ·mol－1，下列判断不正确的是(　　)

A．该反应的反应物总能量小于生成物总能量

B．标准状况下，上述反应生成1 L H2气体时吸收131.4 kJ的热量

C．若CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q>131.4

D．若C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH1；CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＋ΔH2＝＋131.4 kJ·mol－1

答案　B

解析　题给反应是吸热反应，A正确；B项，热化学方程式的计量数表示物质的量，每生成1 mol H2放热131.4 kJ，错误；C项，水由气体变为液体时放出热量，所以Q>131.4，正确；由盖斯定律可知D正确。

5．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。醋酸溶液、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1 mol·L－1的NaOH溶液恰好完全反应放出的热量关系图如下。则下列有关说法正确的是(　　)

A．Ⅰ是稀硝酸与NaOH反应

B．Ⅱ是醋酸溶液与NaOH反应

C．b是5.73

D．Ⅲ是浓硫酸与NaOH反应

答案　C

解析　醋酸电离吸收热量，浓硫酸稀释并电离放出热量，所以三种酸中和NaOH稀溶液都生成0.1 mol水，浓硫酸放出热量最多，大于5.73 kJ，稀硝酸放出热量为5.73 kJ，醋酸放出热量小于5.73 kJ。

6．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持

稳定的放电电压。高铁电池的总反应：

3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是(　　)

A．放电时负极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2

B．充电时阳极反应：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O

C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

答案　C

解析　高铁电池放电时，负极发生氧化反应：3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2，正极发生还原反应：2FeO＋8H2O＋6e－===2Fe(OH)3＋10OH－。充电时，阳极发生氧化反应：2Fe(OH)3－6e－＋10OH－===2FeO＋8H2O，阴极发生还原反应：3Zn(OH)2＋6e－===3Zn＋6OH－。A、B、D均正确；放电时，每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原，C错误。

7．标准状况下，用惰性电极电解200 mL NaCl、CuSO4的混合溶液，阴、阳两极所得气体的体积随时间变化如图所示，则原溶液c(CuSO4)为(　　)

A．0.10 mol/L         B．0.15 mol/L

C．0.20 mol/L         D．0.25 mol/L

答案　A

解析　溶液中的阳离子在阴极上的放电顺序为Cu2＋、H＋，溶液中的阴离子在阳极上的放电顺序为Cl－、OH－，所以图中曲线Ⅰ呈现的是阴极反应产生的气体体积与时间的关系；图中曲线Ⅱ呈现的是阳极反应产生的气体体积与时间的关系。由曲线Ⅱ可知，阳极在t2时刻前产生0.01 mol 氯气和0.005 mol氧气，共转移电子0.04 mol，所以阴极在t2时刻前放电的Cu2＋的物质的量为0.02 mol，原溶液中c(CuSO4)＝＝0.10 mol/L。

8．半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅：

SiO2(s)(石英砂)＋2C(s)===Si(s)(粗硅)＋2CO(g)

ΔH1＝＋682.44 kJ/mol

Si(s)(粗硅)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　ΔH2＝－657.01 kJ/mol

SiCl4(l)＋2Mg(s)===2MgCl2(s)＋Si(s)(纯硅)　ΔH3＝－625.63 kJ/mol

生产1.00 kg纯硅放出的热量约为(　　)

A．21.44 kJ        B．600.20 kJ

C．21435.71 kJ     D．1965.10 kJ

答案　C

解析　首先将由石英砂制纯硅的途径表示如下：

根据盖斯定律：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－600.20 kJ/mol，生成1.00 kg纯硅放出热量为×600.20 kJ/mol≈21435.71 kJ。

9．下列说法正确的是(　　)

A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同

B．对于反应SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小

C．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，

②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－b kJ·mol－1，则a>b

D．已知：①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，

②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.0 kJ·mol－1，

则C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1

答案　D

解析　因弱酸或弱碱电离吸热，故强酸和强碱发生中和反应与弱酸和弱碱发生中和反应生成1 mol H2O时能量变化不同，A错误；反应热ΔH的数值与化学平衡的移动无关，B错误；H2O(g)→H2O(l)放热，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)放热多，故a<b，C错误；将D项中两个反应相减得：C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1，D正确。

10．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。有关说法错误的是(　　)

A．图中C表示生成物NH3(g)的总能量

B．断裂3 mol H—H键和1 mol N≡N键所吸收的总能量大于形成6 mol N—H键所释放的总能量

C．逆反应的活化能E(逆)＝E＋|ΔH|

D．3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH<0

答案　B

解析　根据题图可知，C表示生成物NH3(g)的总能量，A正确；该反应为放热反应，断裂3 mol H—H键和1 mol N≡N键所吸收的总能量小于形成6 mol N—H键所释放的总能量，B错误；根据题图逆反应的活化能E(逆)＝E＋|ΔH|，C正确；该反应为放热反应，故3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH<0，D正确。

11．镁电池毒性低、污染小，电压高而平稳，它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应原理为：

下列说法不正确的是(　　)

A．放电时，Mo3S4发生氧化反应

B．放电时，正极反应式：Mo3S4＋2xe－===Mo3S

C．充电时，Mg2＋向阴极迁移

D．充电时，阴极反应式：xMg2＋＋2xe－===xMg

答案　A

解析　由题意可知，放电时发生原电池反应，Mg由0价变为＋2价，被氧化，发生氧化反应，作原电池的负极；Mo3S4为正极，正极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S，A错误，B正确；电池充电时发生电解反应，阴极发生还原反应，金属阳离子Mg2＋放电，反应式为xMg2＋＋2xe－===xMg，电解质溶液中，阳离子Mg2＋向阴极移动，C、D正确。

12．如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为NaCl和酚酞的混合溶液浸湿的滤纸，离子交换膜只允许Na＋通过，电池充电、放电的化学方程式为

2Na2S2＋NaBr3  Na2S4＋3NaBr。闭合开关K时，b电极附近先变红色。

下列说法正确的是(　　)

A．电池充电时，电极B连接直流电源的正极

B．电池放电过程中Na＋从左到右通过离子交换膜

C．闭合开关K后，b电极附近的pH变小

D．当b电极上析出气体1120 mL(标准状况)时，有0.1 mol Na＋通过离子交换膜

答案　D

解析　闭合开关K时，b极附近变红，则说明b为阴极，电极B为负极，电池充电时，B接电源负极，A错误；电池放电时，A为正极，B为负极，Na＋移向正极，B错误；闭合K后，b极H＋放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，pH变大，C错误；b电极上析出的气体为H2，其物质的量为0.05 mol，则需要电子的物质的量为0.1 mol，故有0.1 mol Na＋通过离子交换膜，D正确。

13．关于如图所示各装置的叙述中，正确的是(　　)

　①          ②         ③

A．装置①是原电池，总反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

B．装置①中，铁作负极，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋

C．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深

D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液

答案　C

解析　装置①中Fe比Cu活泼，Fe为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，总反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A、B错误；装置②为胶体的电泳实验，Fe(OH)3胶体粒子带正电，在电场中向阴极移动，石墨Ⅱ是阴极，C正确；装置③由电流方向可知c为阳极、d为阴极，精炼铜时阳极为粗铜、阴极为纯铜，电解液含Cu2＋，D错误。

14．常温下，将除去表面氧化膜的Al片、Cu片插入浓硝酸中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是(　　)

A．t1时刻前，Al片上发生的电极反应为Al－3e－===Al3＋

B．t1时，因Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应

C．t1时刻后，Cu作负极失电子，电流方向发生改变

D．烧杯中发生反应的离子方程式为2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O

答案　A

解析　由题图1、2知，t1时刻前，即Al钝化前，Al片作负极，发生的电极反应为2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋，A项错误；t1时，因Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应，B项正确；t1时刻后，Cu片作负极，失电子，电流方向发生改变，C项正确；烧杯中发生反应的离子方程式为2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O，D项正确。

15．快速充电电池的电解液为LiAlCl4­SOCl2，电池的总反应为4LiCl＋S＋SO2

4Li＋2SOCl2。下列说法正确的是(　　)

A．该电池的电解质可为LiCl水溶液

B．该电池放电时，负极发生还原反应

C．充电时阳极反应式为4Cl－＋S＋SO2－4e－===2SOCl2

D．放电时电子从负极经外电路流向正极，再从正极经电解质溶液流向负极

答案　C

解析　该电池的电解质溶液不能是LiCl的水溶液，因为Li能和水发生反应，A错误；电池放电时，负极发生氧化反应，B错误；放电时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中移动的是阴、阳离子而不是电子，D错误。

16．对于图1、图2所示装置，下列叙述正确的是(　　)

A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中石墨电极产生的气体相同

B．装置Ⅰ通电一段时间后铁电极周围溶液pH降低

C．装置Ⅰ中两电极产生气体体积比为2∶1(同温、同压下)

D．实验中，可观察到装置Ⅱ中U形管左端铁电极表面析出白色物质

答案　D

解析　装置Ⅰ为电解池，铁为阴极，水电离出的H＋放电生成H2，pH增大，石墨为阳极，溶液中的Cl－放电生成氯气，B、C错误；装置Ⅱ为原电池，铁为负极，发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，石墨为正极，发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，因此在铁电极表面有Fe(OH)2沉淀生成，A错误，D正确。

17．(2018·广东五校联考)一种钌(Ru)基配合物光敏化太阳能电池的原理如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．电池工作时，光能转化为电能，电极X为电池的正极

B．电解质溶液中发生反应：2Ru3＋＋3I－===2Ru2＋＋I

C．镀铂导电玻璃的作用是传递I－

D．电池的电解质溶液中I－和I的浓度均不断减小

答案　C

解析　由图可知，在光照条件下Ru2＋在电极X上失去电子转化为Ru3＋，故电极X为电池的负极，A项错误；电解质溶液中的反应为2Ru2＋＋I===3I－＋2Ru3＋，B项错误；I在镀铂导电玻璃上得到电子转化为I－，C项正确；电池工作时I转化为I－，c(I－)增大，D项错误。

18．(1)肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101 kPa时，32.0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624 kJ(25 ℃时)，N2H4完全燃烧的热化学方程式为_________________________________。

(2)肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空气燃料电池放电时，正极的电极反应式为_____________________，

负极的电极反应式为____________________________________________。

(3)右图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应为________________________；

②假设使用肼－空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128 g时，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积含量为20%)。

(4)传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式为_____________________________________________________。

答案　(1)N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　

ΔH＝－624.0 kJ·mol－1

(2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－　N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑

(3)①Cu2＋＋2e－===Cu　②112

(4)ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O

解析　(1)32.0 g N2H4的物质的量是1 mol,1 mol N2H4完全燃烧生成氮气和液态水放出的热量是624 kJ，则N2H4完全燃烧反应的热化学方程式为N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－624.0 kJ·mol－1。

(2)燃料电池中正极发生还原反应，元素的化合价降低，所以是氧气发生还原反应，结合电解质溶液，正极反应的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，负极则是燃料发生反应，根据(1)判断N2H4的氧化产物是氮气，所以负极的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑。

(3)①该装置是电解池装置，Zn是阴极，发生还原反应，所以是Cu2＋得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；②铜片作阳极，发生氧化反应，所以Cu片逐渐溶解，质量减少128 g，即Cu的物质的量减少2 mol，失去电子4 mol，根据整个过程满足得失电子守恒规律，所以氧气得电子的物质的量也是4 mol，根据O2＋4e－＋2H2O===4OH－，得需要氧气的物质的量是1 mol，标准状况下的体积是22.4 L，空气中氧气体积含量约为20%，故所需空气的体积＝＝112 L。

(4)NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，ClO－被还原为Cl－，根据元素守恒，产物中还有水生成，离子方程式为ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O。

19．如图所示，某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答下列相关问题：

(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应：___________________________。

(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极的电极反应为________________________________________________________________________。

(3)反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠主要在____________(填“铁极”或“石墨极”)区。

(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，则丙装置中阳极上的电极反应为______________，反应一段时间，硫酸铜溶液的浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案　(1)正极　CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O

(2)阴极　2Cl－－2e－===Cl2↑　

(3)铁极　

(4)Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋　减小

解析　(1)燃料电池是将化学能转化为电能的装置，属于原电池，通入燃料的电极是负极，通入氧气的电极是正极，所以该燃料电池中通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O。

(2)乙池属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以铁电极是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。

(3)乙池中阴极是铁，阳极是石墨，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度使溶液呈碱性，且X为阳离子交换膜，所以乙装置中生成的氢氧化钠主要在铁极区。

(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，则阳极上铜、锌失电子进入溶液，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋，根据得失电子数相等知，阳极上溶解的铜少于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间后，硫酸铜溶液的浓度将减小。

20．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：

(1)电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是_________________________。

(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式： _______________。

(3)已知：①Mg(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)　ΔH＝－641  kJ/mol

②Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)　ΔH＝－770 kJ/mol

下列说法正确的是________(填字母)。

a．Mg的燃烧热为641 kJ/mol

b．Ti的能量一定比TiCl4的高

c．等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应，前者放出的热量多

d．Mg还原TiCl4的热化学方程式为2Mg(s)＋TiCl4(s)===2MgCl2(s)＋Ti(s)　ΔH＝－512 kJ/mol

(4)在上述产业链中，合成192 t甲醇理论上需额外补充H2________t。(不考虑生产过程中物质的任何损失)

 (5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是____________________。

答案　(1)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－

(2)2FeTiO3＋6C＋7Cl2===2FeCl3＋2TiCl4＋6CO　(3)cd　(4)10

(5)CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O

解析(1)电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH，其离子方程式为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。

    (2)根据题中工艺流程图可以看出反应物有FeTiO3、C和Cl2，反应产物有FeCl3、TiCl4和CO，然后通过观察法配平方程式。

    (3)燃烧热是指101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，a错误；Ti与Cl2的反应是放热反应，1 mol Ti(s)和2 mol Cl2(g)的总能量大于1 mol TiCl4(s)的能量，无法直接比较Ti和TiCl4的能量大小，b错误；1 g Mg(s)和1 g Ti(s)与Cl2(g)反应放出的热量分别是 kJ、 kJ，c正确；将①×2－②可得到2Mg(s)＋TiCl4(s)===2MgCl2(s)＋Ti(s)  'ΔH＝－512 kJ/mol，d正确。

(4)CO＋2H2―→CH3OH　CO～Cl2～H2

得出CH3OH　～　H2(额外补充)

             32       

  192 t     10 t

(5)碱性环境中，燃料电池负极上的电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O。

21．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________(填标号)。

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)图2中，钢闸门C作________极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应为____________________，检测该电极反应产物的方法是______________________________________。

(3)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3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________(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应为______________________________________。

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______________________________。

(4)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4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电极上的电极反应为__________________________________。

②若有2 mol H＋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的物质的量为________mol。

答案　(1)b　锌等作原电池的负极(失电子，Zn－2e－===Zn2＋)，不断受到腐蚀，需定期拆换

(2)阴　2Cl－－2e－===Cl2↑　湿润的淀粉­KI试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成Cl2(附近溶液滴加淀粉­KI溶液，变蓝)

(3)①负　ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－　

②Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑

(4)①HOOC－COOH＋2e－＋2H＋===HOOC－CHO＋H2O　②2

解析　(1)图1采用牺牲阳极的阴极保护法，牺牲的金属的活泼性应强于被保护的金属的活泼性，材料B可以为锌板。

(2)图2为外加电流的阴极保护法，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，则D作阳极，Cl－在阳极发生失电子反应生成Cl2。可以用湿润的淀粉­KI试纸或淀粉­KI溶液来检验Cl2。

(3)①镁具有较强的还原性，且由图示可知Mg转化为Mg(OH)2，发生失电子的氧化反应，故E为负极。次氯酸根离子具有强氧化性，且由图示可知在F电极(正极)ClO－转化为Cl－，发生得电子的还原反应。②镁可与水缓慢反应生成氢气(与热水反应较快)，即发生自腐蚀现象。

(4)①由H＋的迁移方向可知N为阴极，发生得电子的还原反应，结合题意“两极室均可产生乙醛酸”，可知N电极为乙二酸发生得电子的还原反应生成乙醛酸。②1 mol乙二酸在阴极得到2 mol电子，与2 mol H＋反应生成1 mol乙醛酸和1 mol H2O，同时在阳极产生的1 mol Cl2能将1 mol乙二醛氧化成1 mol乙醛酸，两极共产生2 mol乙醛酸。