Question

某高二化學(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(hào)	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(wèn)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中的正極、負(fù)極電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。

鋁為(__________極)__________；石墨為(__________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？______________________________。

寫出鋁電極的電極反應(yīng)式：______________________________________________。

(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因: __________________________________________。

(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié):在原電池中金屬鋁作正極還是作負(fù)極受到哪些因素的影響？

Answer 1

解析：本題考查知識(shí)點(diǎn)是根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理來(lái)設(shè)計(jì)原電池。實(shí)驗(yàn)1中Mg活潑，故Mg作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)2中Al活潑，故Al作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)3中鋁作負(fù)極，將鹽酸中的氫離子置換出氫氣；實(shí)驗(yàn)4中Mg雖比Al活潑，但Mg不能與NaOH溶液反應(yīng)，而Al可與NaOH溶液反應(yīng)，故Al作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)5中Al雖比Zn活潑，但常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與酸反應(yīng)，故Zn為負(fù)極。

答案：(1)不同  (2)負(fù)  Al-3e^-Al³⁺  正  2H⁺+2e^-H₂↑  2Al+6H⁺2Al³⁺+3H₂↑  (3)負(fù)極  鋁能與NaOH溶液反應(yīng)  Al+4OH^--3e^-+2H₂O  (4)由于鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，所以鋅為負(fù)極  (5)與另一種材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及電解質(zhì)溶液的氧化性強(qiáng)弱等因素有關(guān)。