Question

有甲和乙兩位同學均想利用原電池反應來檢測金屬的活動性順序，兩人都使用鎂片和鋁片作電極，但甲同學將電極放到6mol?L^-1 H₂SO₄溶液中，乙同學將電極放到6mol?L^-1NaOH溶液中，如圖所示：
請回答：
（1）寫出甲池中正極的電極反應式：

 

．
（2）寫出乙池中負極的電極反應式和總反應的離子方程式．負極：

 

；總反應的離子方程式：

 

．
（3）如果甲、乙同學均認為“構成原電池的電極材料如果都是金屬，則構成負極材料的金屬應比構成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出

 

活動性更強，而乙會判斷出

 

活動性更強．（填寫元素符號）
（4）由此實驗，可得到如下哪些正確結論？

 

（填寫字母序號）．
a．利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應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
c．該實驗說明金屬活動順序表已過時，已沒有應用價值
d．該實驗說明化學研究對象復雜，反應受條件的影響較大，因此應具體問題具體分析
（5）上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序表判斷電池中的正負極”的這種說法

 

（填“可靠”或“不可靠”）．如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正負極的可行實驗方案

 

．（如可靠，此空可不填）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）甲中鎂易失電子作負極、Al作正極，負極上鎂發(fā)生氧化反應、正極上氫離子發(fā)生還原反應；
（2）乙池中鋁易失電子作負極、鎂作正極，負極上鋁失電子發(fā)生氧化反應；
（3）根據(jù)作負極的金屬活潑性強結合電池中的負極判斷；
（4）A、原電池正負極與電解質(zhì)溶液有關；
B、鎂的金屬性大于鋁；
C、金屬活動順序表是科學合理的；
D、該實驗說明化學研究對象復雜，因此應具體問題具體分析；
（5）可以通過測電流的方向來判斷原電池的正負極．

解答： 解：（1）甲中鎂易失電子作負極、Al作正極，負極上鎂發(fā)生氧化反應、正極上氫離子發(fā)生還原反應，正極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）乙池中鋁易失電子作負極、鎂作正極，負極上鋁失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，總反應的離子方程式為2Al+2OH^-+6H₂O=2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，
故答案為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；2Al+2OH^-+6H₂O=2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑；
（3）甲中鎂作負極、乙中鋁作負極，根據(jù)作負極的金屬活潑性強判斷，甲中鎂活動性強、乙中鋁活動性強，故答案為：Mg；Al；
（4）a、根據(jù)甲、乙中電極反應式知，原電池正負極與電解質(zhì)溶液有關，故a正確；
b、鎂的金屬性大于鋁，但失電子難易程度與電解質(zhì)溶液有關，故b錯誤；
c、該實驗對研究物質(zhì)的性質(zhì)有實用價值，故c錯誤；
d、該實驗說明化學研究對象復雜，反應與條件有關，電極材料相同其反應條件不同導致其產(chǎn)物不同，所以應具體問題具體分析，故d正確；
故選ad；
（5）上述實驗說明，“直接利用金屬活動性順序表判斷電池中的正負極”并不考可靠，最好是接一個電流計，通過觀察電流方向判斷原電池的正負極，
故答案為：不可靠；在兩電極之間連上一個電流計測電流方向，判斷原電池的正負極．

點評：本題考查了探究原電池原理，明確原電池中各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動性強弱判斷正負極，要根據(jù)失電子難易程度確定負極，為易錯點．