Question

某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

編號	電極材料	電解質(zhì)溶液	電流計(jì)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溶液	偏向Mg
5	Al　Zn	濃硝酸	偏向Al

根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極是否相同？

 

．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)3中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式．鋁電極

 

． 石墨電極

 

．電池總反應(yīng)：

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)4中的鋁作正極還是負(fù)極？

 

，為什么？

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)5中，負(fù)極反應(yīng)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究原電池及其工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）氧化還原反應(yīng)中失電子的金屬做負(fù)極；
（2）原電池中，較活潑的金屬一般做負(fù)極，非金屬電極為正極，據(jù)此寫出電極反應(yīng)及電極總反應(yīng)；
（3）金屬鋁和氫氧化鈉可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，失電子的是金屬鋁，為原電池的負(fù)極；
（4）鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化，反應(yīng)鋅為負(fù)極，負(fù)極鋅失去電子生成鋅離子．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)1中，氧化還原反應(yīng)發(fā)生在金屬鎂和稀鹽酸之間，失電子的是金屬鎂，為負(fù)極金屬，實(shí)驗(yàn)2中，氧化還原反應(yīng)發(fā)生在金屬鋁和稀鹽酸之間，失電子的是金屬鋁，為負(fù)極金屬，所以實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極不相同，
故答案為：不同；
（2）Al、石墨、鹽酸構(gòu)成的原電池中，較活潑的金屬鋁做負(fù)極，電極反應(yīng)為：2Al-6e^-→2Al³⁺；石墨電極為正極，電極反應(yīng)為：6H⁺+6e^-→3H₂↑，電解總反應(yīng)為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：2Al-6e^-→2Al³⁺；6H⁺+6e^-→3H₂↑；2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（3）實(shí)驗(yàn)4中，金屬鋁和氫氧化鈉可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，失電子的是金屬鋁，為原電池的負(fù)極，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)即為電池的總反應(yīng)，故答案為：負(fù)極；因?yàn)锳l能和NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能；
（4）實(shí)驗(yàn)5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Zn與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Zn作負(fù)極，Al作正極，負(fù)極鋅失去電子生成鋅離子，負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺．

點(diǎn)評：本題考查原電池原理，明確發(fā)生的原電池反應(yīng)及正負(fù)極的判斷是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大，注意利用氧化還原反應(yīng)中電子的得失來分析正負(fù)極．