Question

19．有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動(dòng)性順序，兩人均用鎂片和鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol•L^-1的H₂SO₄溶液中，乙同學(xué)將電極放入6mol•L^-1的NaOH溶液中，如圖所示．

（1）甲中SO₄^2-移向鎂片極（填“鋁片”或“鎂片”）．寫出甲中正極的電極反應(yīng)式2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）乙中負(fù)極為鋁片，總反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．此反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：1．
（3）上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動(dòng)性順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法不可靠（填“可靠”或“不可靠”）．如不可靠，請(qǐng)你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極的可行性實(shí)驗(yàn)方案在兩電極之間連上一個(gè)電流計(jì)測電流方向，判斷原電池的正負(fù)極（如可靠，此空可不填）．

Answer 1

分析 （1）在酸性介質(zhì)中鎂比鋁活潑，所以甲中鎂易失電子作負(fù)極、Al作正極，負(fù)極上鎂發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氫離子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑，所以乙池中鋁易失電子作負(fù)極、鎂作正極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）可以通過測電流的方向來判斷原電池的正負(fù)極．

解答 解：（1）鎂易失電子作負(fù)極、Al作正極，負(fù)極上鎂發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氫離子發(fā)生還原反應(yīng)，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以硫酸根離子流向鎂片，正極的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：鎂片；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑，所以乙池中鋁易失電子作負(fù)極、鎂作正極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，總的電極反應(yīng)式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，氧化劑是水，還原劑是鋁，而1mol的水電離產(chǎn)生1mol的氫離子，1mol的氫離子得到1mol的電子，而1mol的轉(zhuǎn)移3mol的電子，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：1，故答案為：鋁片，2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，3：1；
（3）上述實(shí)驗(yàn)說明，“直接利用金屬活動(dòng)性順序表判斷電池中的正負(fù)極”并不考可靠，最好是接一個(gè)電流計(jì)，通過觀察電流方向判斷原電池的正負(fù)極，
故答案為：不可靠；在兩電極之間連上一個(gè)電流計(jì)測電流方向，判斷原電池的正負(fù)極．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究原電池原理，明確原電池中各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱判斷正負(fù)極，要根據(jù)失電子難易程度確定負(fù)極，為易錯(cuò)點(diǎn)．