Question

【題目】有甲、乙兩位學(xué)生利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人都使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L－1硫酸溶液中，乙同學(xué)將電極放入6 mol·L－1的氫氧化鈉溶液中，如下圖所示。

(1)寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式_______________________________________。

(2)寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式________________________________________。

(3)寫出乙池中總反應(yīng)的離子方程式_______________________________________。

(4)如果甲與乙同學(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________活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出________活動(dòng)性更強(qiáng)(填寫元素符號(hào))。

(5)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論正確（____）

A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)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(shuō)明金屬活動(dòng)順序已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有實(shí)用價(jià)值

D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(wèn)題具體分析

(6)上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法________(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)極的可行實(shí)驗(yàn)方案________________(如可靠，此空可不填)。

Answer 1

【答案】2H＋＋2e－＝H2↑ Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2O 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑ Mg Al AD 不可靠 將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池，利用電流計(jì)測(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正負(fù)極

【解析】

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)；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)，結(jié)合題干中的問(wèn)題分析解答。

（1）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)，正極反應(yīng)為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)，負(fù)極電極反應(yīng)式為Al＋4OH－－3e－＝AlO2－＋2H2O；

（3）鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，則總反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑；

（4）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)；

（5）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)，因此利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)，A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)，B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C錯(cuò)誤；

D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(wèn)題具體分析，故D正確；

答案選AD；

（6）上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(guò)觀察電流方向判斷原電池的正負(fù)極，即將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池，利用電流計(jì)測(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正負(fù)極。