Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組用如下圖所示裝置A、B分別探究金屬鋁與稀氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過程中裝置A中燒杯內(nèi)的溶液溫度升高，裝置B中燒杯的電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，請回答以下問題。

（1）裝置A燒杯中反應(yīng)的離子方程式為_________。

（2）裝置B中Mg上的現(xiàn)象是_________，Al發(fā)生的電極反應(yīng)式是__________________。

（3）當(dāng)裝置B導(dǎo)線中通過0.3mol電子時，裝置B燒杯中溶液的質(zhì)量變化為__________（填增重或減輕多少克）。

（4）該小組同學(xué)反思原電池的原理，其中觀點(diǎn)正確的是_________（填字母序號）。

A．原電池反應(yīng)的過程中一定有電子轉(zhuǎn)移

B．原電池裝置需要2個電極

C．電極一定不能參加反應(yīng)

D．氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)可以拆開在兩極發(fā)生

E．原電池的正負(fù)極不僅與金屬的活動性有關(guān)，而且也與電解質(zhì)溶液有關(guān)

Answer 1

【答案】 2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑ 有氣泡冒出 Al－3e－+4OH－=AlO2－+2H2O 增重2.4g ABDE

【解析】試題分析：本題考查Al與NaOH溶液的反應(yīng)，原電池的組成和工作原理，電極反應(yīng)式的書寫和化學(xué)計算。

（1）裝置A燒杯中Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2，反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，裝置A燒杯中溶液溫度升高說明Al與NaOH溶液的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

（2）由于Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，裝置B中Al為負(fù)極，Mg為正極，Mg極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Mg上的現(xiàn)象是：有氣泡冒出。Al為負(fù)極，Al發(fā)生的電極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。

（3）裝置B中電池總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，可見當(dāng)導(dǎo)線中通過6mol電子時，有2molAl溶解同時產(chǎn)生3molH2，溶液質(zhì)量增重（227-32）g=48g；當(dāng)裝置B導(dǎo)線中通過0.3mol電子時，裝置B燒杯中溶液增重0.3mol=2.4g。

（4）A項(xiàng)，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池反應(yīng)的過程中一定有電子轉(zhuǎn)移，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，原電池裝置需要2個電極，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，電極可以參加反應(yīng)，如裝置B中Al電極參與負(fù)極反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，在原電池中，氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生，還原反應(yīng)在正極發(fā)生，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆開在兩極發(fā)生，D項(xiàng)正確；E項(xiàng)，Mg、Al和稀硫酸構(gòu)成原電池時Mg為負(fù)極、Al為正極，Mg、Al和NaOH溶液構(gòu)成原電池時Mg為正極、Al為負(fù)極，原電池的正負(fù)極不僅與金屬的活動性有關(guān)，而且也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，E項(xiàng)正確；答案選ABDE。