Question

某研究性學習小組，為了探究電極與原電池的電解質之間關系，設計了下列實驗方案：用鋁片、銅片、鎂片作電極，分別與下列溶液構成原電池，并接電流表．
（1）若電解質溶液為0.5mol/L硫酸，電極為銅片和鋁片，則電流計指針偏向

 

（填“鋁”或“銅”）．鋁片上的電極的反應式為

 

；
（2）若用濃硝酸作電解質溶液，電極為銅片和鋁片，則電流計指針偏向

 

（填“鋁”或“銅”），鋁片為

 

極（填“正”或“負”）．銅極上電極反應式為：

 

，正極上發(fā)生的電極反應式為

 

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

 

．
通過上述實驗探究，你受到的啟示是

 

．

Answer 1

分析：（1）該原電池中，鋁易失電子作負極，銅作正極，電子從鋁沿導線流向銅，電流計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極，鋁是正極，電流計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極，鎂作正極．

解答：解（1）該原電池中，鋁易失電子作負極，銅作正極，負極上鋁失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，電流計指針偏向失電子的電極，所以電流計指針偏向鋁，
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)象而阻止進一步反應，銅易和濃硝酸反應，所以銅易失電子而作負極，鋁作正極，電流計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，電極反應式為：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，電極反應式為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，
通過以上原電池可以得到以下啟示：
1．電極類型與電解質溶液性質有關；2．金屬活潑性相對某溶液而言，不同的物質相對同一種金屬，可能活潑性發(fā)生變化；3．根據電極類型比較金屬活潑性不一定正確；4．可以通過電流流向確定金屬的相對活潑性．
故答案為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；1．電極類型與電解質溶液性質有關；2．金屬活潑性相對某溶液而言，不同的物質相對同一種金屬，可能活潑性發(fā)生變化；3．根據電極類型比較金屬活潑性不一定正確；4．可以通過電流流向確定金屬的相對活潑性．

點評：本題考查了原電池原理，注意原電池正負極的判斷不能根據金屬的活潑性強弱判斷，要根據金屬在電解質溶液中得失電子的難易程度判斷，為易錯點．