Question

某研究性學(xué)習(xí)小組，為了探究電極與原電池的電解質(zhì)之間關(guān)系，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案：用鋁片、銅片、鎂片作電極，分別與下列溶液構(gòu)成原電池，并接電流表．
（1）若電解質(zhì)溶液為0.5mol/L硫酸，電極為銅片和鋁片，則電流計(jì)指針偏向

 

（填“鋁”或“銅”）．鋁片上的電極的反應(yīng)式為

 

；
（2）若用濃硝酸作電解質(zhì)溶液，電極為銅片和鋁片，則電流計(jì)指針偏向

 

（填“鋁”或“銅”），鋁片為

 

極（填“正”或“負(fù)”）．銅極上電極反應(yīng)式為：

 

，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

 

；
（3）若電解質(zhì)溶液為0.5mol/L氫氧化鈉溶液，電極為鎂片和鋁片，則正極發(fā)生的電極反應(yīng)為

 

．
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)探究，你受到的啟示是

 

．

Answer 1

分析：（1）該原電池中，鋁易失電子作負(fù)極，銅作正極，電子從鋁沿導(dǎo)線(xiàn)流向銅，電流計(jì)指針偏向失電子的電極；
（2）在濃硝酸中，鋁被鈍化，銅溶解，所以銅易失電子為負(fù)極，鋁是正極，電流計(jì)指針偏向失電子的電極；
（3）在氫氧化鈉溶液中鎂不失去電子，而鋁失去電子而作負(fù)極，鎂作正極．

解答：解（1）該原電池中，鋁易失電子作負(fù)極，銅作正極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，電流計(jì)指針偏向失電子的電極，所以電流計(jì)指針偏向鋁，
故答案為：鋁；2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）該原電池中，鋁和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象而阻止進(jìn)一步反應(yīng)，銅易和濃硝酸反應(yīng)，所以銅易失電子而作負(fù)極，鋁作正極，電流計(jì)指針偏向失電子的電極銅，銅電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮，電極反應(yīng)式為：2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：銅；正；Cu-2e^-=Cu²⁺，2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O；
（3）該原電池中，鋁易失電子而作負(fù)極，鎂作正極，正極上水得電子生成氫氧根離子和氫氣，電極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，
通過(guò)以上原電池可以得到以下啟示：
1．電極類(lèi)型與電解質(zhì)溶液性質(zhì)有關(guān)；2．金屬活潑性相對(duì)某溶液而言，不同的物質(zhì)相對(duì)同一種金屬，可能活潑性發(fā)生變化；3．根據(jù)電極類(lèi)型比較金屬活潑性不一定正確；4．可以通過(guò)電流流向確定金屬的相對(duì)活潑性．
故答案為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；1．電極類(lèi)型與電解質(zhì)溶液性質(zhì)有關(guān)；2．金屬活潑性相對(duì)某溶液而言，不同的物質(zhì)相對(duì)同一種金屬，可能活潑性發(fā)生變化；3．根據(jù)電極類(lèi)型比較金屬活潑性不一定正確；4．可以通過(guò)電流流向確定金屬的相對(duì)活潑性．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理，注意原電池正負(fù)極的判斷不能根據(jù)金屬的活潑性強(qiáng)弱判斷，要根據(jù)金屬在電解質(zhì)溶液中得失電子的難易程度判斷，為易錯(cuò)點(diǎn)．