Question

某高二化學興趣小組為了探索鋁在原電池中的作用，設計并進行了一系列實驗，實驗結果記錄如下：

編號	電極材料	電解質(zhì)溶液	電流計指針偏轉(zhuǎn)方向
1	Mg，Al	稀鹽酸	偏向Al
2	Al，Cu	稀鹽酸	偏向Cu
3	Al，石墨	稀鹽酸	偏向石墨
4	Mg，Al	NaOH	偏向Mg
5	Al，Zn	濃硝酸	偏向Al

試根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題：

(1)實驗1、2中Al所作的電極是否相同？

(2)寫出實驗3中的電極反應式和電池總反應方程式。

(3)實驗4中Al作正極還是作負極，為什么？寫出Al電極的電極反應式。

(4)解釋實驗5中電流計指針偏向Al的原因？

(5)根據(jù)實驗結果總結：在原電池中金屬鋁作正極還是作負極受到哪些因素的影響。

Answer 1

解析：根據(jù)原電池的構成條件，結合實驗的條件(電極材料及電解質(zhì)溶液的不同)以及反應的實驗現(xiàn)象(指針偏轉(zhuǎn)方向——由1、2兩組知指針偏向正極)作出判斷。注意Al可與NaOH溶液反應，在濃HNO₃中鈍化。

答案：(1)不同。因為兩實驗中組成原電池的電極金屬活動性不同，實驗1中Al較Mg不活潑，作正極；實驗2中Al活潑作負極。

(2)Al為負極：2Al-6e^-2Al³⁺，石墨為正極；6H⁺+6e^-3H₂↑，2Al+6H⁺2Al³⁺+3H₂↑。

(3)Al作負極，因為Al能與NaOH溶液反應，Al被氧化；電極反應式為Al+4OH^--3e^-［Al(OH)₄］^-。

(4)實驗5中由于Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，所以Zn為負極。

(5)與另一電極材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及電解質(zhì)溶液的氧化性強弱等因素有關。