Question

15．有甲、乙兩位學(xué)生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)將電極放人2mol•L^-1H₂SO₄溶液中，乙同學(xué)將電極放入2mol•L^-1的NaOH溶液中，如圖所示．

（1）甲池中，鎂片上發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，硫酸根離子往負(fù)極（填“正極”或“負(fù)極”）遷移；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：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-十2H₂O．
（3）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”，則甲會判斷出活動性更強(qiáng)，而乙會判斷出Al活動性更強(qiáng)（填寫元素符號）．
（4）由此實驗，以下結(jié)論正確的是AD．
A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動順序時應(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(qiáng)
C．該實驗說明金屬活動順序表已過時，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．

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+2H₂O═2NaAlO₂+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，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

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↑，在原電池中，陰離子移向負(fù)極，即硫酸根離子移向負(fù)極．
故答案為：氧化；負(fù)極；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：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，甲中鎂活動性強(qiáng)、乙中鋁活動性強(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．

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(qiáng)弱判斷正負(fù)極，要根據(jù)失電子難易程度確定負(fù)極，為易錯點．