Question

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

片作電極，但甲同學將電極放入6 mol·L^－1 H₂SO₄溶液中，乙同學將電極放入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式：

正極：____________________________________________________________。

(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：________________________________________________________________。

(3）甲同學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式為              

(4)如果甲與乙同學均認為“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)。

(5)由此實驗，可得到如下哪些正確結論？(　　)

A．利用原電池反應判斷金屬活動順序時應注意選擇合適的介質

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，已沒有實用價值

D．該實驗說明化學研究對象復雜、反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析

(6)上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動順序表判斷原電池中的正負極”這種做法________(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

【答案】

（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極（或其它合理方案）

【解析】考查原電池中正負極的判斷

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

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

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

（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象可判斷，甲中鎂活潑。乙中鋁活潑。因此正確的結論是A和D

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