Question

10．有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol•L^-1 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．
請回答：
（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)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）由此實驗，可得到如下哪些正確結(jié)論？ad（填寫字母序號）．
a．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(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
c．該實驗說明金屬活動性順序已過時，已沒有實用價值
d．該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析
（4）上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序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”）．

Answer 1

分析 甲同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，乙同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是2Al+2NaOH+2H₂O2NaAlO₂+3H₂↑．由于Al顯兩性，與酸堿都能發(fā)生反應(yīng)，（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)；
（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）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．該實驗證明說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)選用選擇合適的介質(zhì)，不能說明金屬活動性順序過時；
D．該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析；
（4）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）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)，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，正極反應(yīng)為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；Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）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)，故B錯誤；
c．該實驗說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)影響電極的正負(fù)極，不能說明金屬活動性順序沒有使用價值，故C錯誤；
d．該實驗說明化學(xué)研究對象復(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D正確；
故答案為：ad；
（4）上述實驗說明，“直接利用金屬活動性順序表判斷電池中的正負(fù)極”并不考可靠，最好是接一個電流計，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．

點評 本題考查了探究原電池原理，題目難度中等，明確原電池中各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動性強弱判斷正負(fù)極，要根據(jù)失電子難易程度確定負(fù)極，為易錯點．