Question

16．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，兩人均使用相同鎂片與鋁片作電極，甲同學(xué)將電極放入2mol/L H₂SO₄溶液中，乙同學(xué)將電極放入2mol/L的NaOH溶液中，如圖所示．
請(qǐng)回答：
（1）寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式：
負(fù)極：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
總反應(yīng)：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）如果甲、乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出Mg  活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出Al活動(dòng)性更強(qiáng)（填寫元素符號(hào)）．
（4）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些正確結(jié)論？ad（填寫字母序號(hào)）．
a．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)
b．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)
c．該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值
d．上述實(shí)驗(yàn)反過來證明了“直接利用金屬活動(dòng)性順序判斷原電池中的正負(fù)極”的做法是“不可靠”的．

Answer 1

分析 （1）甲同學(xué)將電極放入2mol/L H₂SO₄溶液中，鎂比鋁活潑，甲池中正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）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）根據(jù)作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)結(jié)合電池中的負(fù)極判斷；
（4）A．原電池正負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)；
B．鎂的金屬性大于鋁；
C．該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析．

解答 解：（1）甲同學(xué)將電極放入2mol/L H₂SO₄溶液中，鎂比鋁活潑，甲池中正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）乙池中鋁易失電子作負(fù)極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，鎂作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，總反應(yīng)為2Al+2OH^-+2H₂O=AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）甲中鎂作負(fù)極、乙中鋁作負(fù)極，根據(jù)作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)判斷，甲中鎂活動(dòng)性強(qiáng)、乙中鋁活動(dòng)性強(qiáng)，故答案為：Mg；Al；
（4）a．根據(jù)甲、乙中電極反應(yīng)式知，原電池正負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故正確；
b．鎂的金屬性大于鋁，但失電子難易程度與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故錯(cuò)誤；
c．該實(shí)驗(yàn)對(duì)研究物質(zhì)的性質(zhì)有實(shí)用價(jià)值，故錯(cuò)誤；
d．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)與條件有關(guān)，電極材料相同其反應(yīng)條件不同導(dǎo)致其產(chǎn)物不同，所以應(yīng)具體問題具體分析，故正確；
故答案為：ad．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬活潑性及探究原電池原理，為高頻考點(diǎn)，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)，題目難度中等．