Question

（8分）有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動(dòng)性順序，兩人均使用鎂片與鋁

片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L^－1 H₂SO₄溶液中，乙同學(xué)將電極放入6 mol·L^－1

的NaOH溶液中，如下圖所示。

 (1)寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：

正極：____________________________________________________________。

(2)寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式：

負(fù)極：________________________________________________________________。

(3）甲同學(xué)又將硫酸溶液換為濃硝酸發(fā)現(xiàn)有紅棕色氣體產(chǎn)生，則原電池的正極的電極反應(yīng)式為             

(4)如果甲與乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出________活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出________活動(dòng)性更強(qiáng)(填寫元素符號)。

(5)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些正確結(jié)論？(　　)

A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)

B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)

C．該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)順序表已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值

D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析

(6)上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法________(可靠或不可靠)。如不可靠，請你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極的可行實(shí)驗(yàn)方案_________________________________________________________________(如可靠，此空可不填)。

 

Answer 1

（1）2H⁺+2e^-＝H₂↑

(2)Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O  2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑

(3)4H⁺ +2NO₃^-+2e^-＝2NO₂↑+2H₂O

(4)Mg  ； Al

(5)A D

(6)不可靠  ；  可以根據(jù)電流方向判斷電池的正負(fù)極（或其它合理方案）

解析:考查原電池中正負(fù)極的判斷

（1）在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，失去電子。鎂比鋁活潑，所以鎂是負(fù)極，鋁是正極，溶液中的氫離子放電，生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-＝H₂↑。

（2）由于在乙池中鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)，鎂不能和氫氧化鈉反應(yīng)，雖然鎂比鋁活潑，但此時(shí)作負(fù)極的是鋁，鎂是正極，負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，總反應(yīng)為2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑。

（3）由于鋁在濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化，所以此時(shí)鎂是負(fù)極，鋁是正極，溶液中的硝酸得到電子，電極反應(yīng)式為4H⁺ +2NO₃^-+2e^-＝2NO₂↑+2H₂O。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷，甲中鎂活潑。乙中鋁活潑。因此正確的結(jié)論是A和D

（6）根據(jù)以上分析可知“直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法是不可靠的。由于在原電池中電子一定是從負(fù)極通過導(dǎo)線傳遞到正極上，所以可以通過測量電子的流向或電流的方向來判斷正負(fù)極。