電化學知識在生產、科技研究中應用廣泛。
(1)電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎。目前比較先進的方法是陽離子交換膜法,電解裝置如圖所示,圖中的陽離子交換膜只允許陽離子通過,請回答以下問題:
①電解飽和食鹽水的總反應的離子方程式是
。
②電解500mL飽和食鹽水一段時間后,在e口收集到氣體5.6L(標準狀況下),假設電解后溶液體積不變且忽略氣體的溶解,則此時陰極室的n(OH
-)為
0.5mol
0.5mol
。
(2)可采用電化學防護技術減緩海水中鋼鐵設施的腐蝕,如圖是鋼鐵橋墩部分防護原理示意圖。
①K與M連接時鋼鐵橋墩的電化學防護方法為
外加電流的陰極保護法
外加電流的陰極保護法
。
②K與N連接時,鋼鐵橋墩的電極反應式為
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
。
(3)N
2H
4-H
2O
2燃料電池由于其較高的能量密度而備受關注,其工作原理如圖所示。
電池工作時,A極區(qū)NaOH濃度不變,則離子交換膜為
陰離子交換膜
陰離子交換膜
(填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”);電極B的電極反應式為
N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
;電池工作時參加反應的
=
8:17
8:17
。