Question

某市中學(xué)化學(xué)興趣小組利用下圖所示原電池裝置進(jìn)行實(shí)驗，請回答下列問題：

（1）實(shí)驗中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)兩裝置電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，因此有人提出以下觀點(diǎn)，其中正確的是____________。（雙選題，漏選得2分，多選錯選得0分）

A．金屬活動性鋁比鎂強(qiáng)

B．金屬活動性鎂比鋁強(qiáng)，兩裝置中鎂均為負(fù)極

C．僅根據(jù)金屬活動性順序不能準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極

D．原電池中的正負(fù)極受電解質(zhì)溶液的酸堿性、強(qiáng)氧化性等因素的影響

（2）要準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極除了可用電流計等儀表測量外，還可以通過觀察現(xiàn)象來判斷，請寫出乙圖中的電極材料及反應(yīng)現(xiàn)象。（設(shè)鎂鋁均為純凈金屬）
正極：                 負(fù)極：                                     。
（3）寫出甲圖中的電極反應(yīng)式：
①負(fù)極：             _________________________；
②正極：              _________      __________  。
（4）乙圖中鋁片與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。某同學(xué)測得乙圖中實(shí)驗前鋁片的質(zhì)量是5g，實(shí)驗后的質(zhì)量是2.3g，則在實(shí)驗過程中產(chǎn)生氫氣的體積為_______（標(biāo)況），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。

Answer 1

（17分，（1）小題3分，其余每空2分）
（1）C、D(全對得3分，漏選得2分，多選錯選得0分)
（2）鎂片、有氣泡產(chǎn)生；鋁片、逐漸溶解
（3）①M(fèi)g—2e^―＝Mg^2＋ ②2H⁺＋2e^―＝H₂↑；
(4)2Al+2OH^-+2H₂O＝2AlO₂^-+3H₂↑，3.36L（漏單位得0分），0.3mol（漏單位得1分）

試題分析：（1）甲裝置中，電解質(zhì)是稀硫酸，則活潑性強(qiáng)的金屬是負(fù)極。乙裝置中電解質(zhì)是氫氧化鈉溶液，由于鎂和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，則作為負(fù)極的是鋁，鎂是正極，所以答案選CD。
（2）乙中鋁是負(fù)極，失去電子，逐漸溶解。鎂是正極，其表面有氫氣生成。
（3）甲圖中鎂是負(fù)極，鋁是正極，則電極反應(yīng)式分別是負(fù)極：的電極反應(yīng)式：Mg—2e^―＝Mg^2＋ 、正極：2H⁺＋2e^―＝H₂↑。
（4）乙圖中鋁片與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^－+2H₂O＝2AlO₂^-+3H₂↑。乙圖中實(shí)驗前鋁片的質(zhì)量是5g，實(shí)驗后的質(zhì)量是2.3g，則消耗鋁的質(zhì)量是2.7g，物質(zhì)的量是0.1mol，失去0.3mol電子。則根據(jù)電子的得失守恒可知生成氫氣的物質(zhì)的量是0.15mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.15mol×22.4L/mol＝3.36L。
點(diǎn)評：該題是高考中的常見題型和考點(diǎn)，屬于中等難度試題的考查。試題貼近高考，基礎(chǔ)性強(qiáng)，注重答題的靈活性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和靈活應(yīng)變能力。該題的關(guān)鍵是明確原電池的工作原理，特別是原電池中正負(fù)極的判斷依據(jù)，然后結(jié)合題意和方程式靈活運(yùn)用即可。