Question

3．有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)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．
（1）寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：正極：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：2Al+8OH^--6e^-═2AlO₂^-+4H₂O．總反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（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(huì)判斷出Mg活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出Al活動(dòng)性更強(qiáng)（填寫元素符號(hào)）．
（4）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些正確結(jié)論AD？
A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的電解質(zhì)
B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)
C．該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)順序表已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)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 （1）在酸性介質(zhì)中鎂比鋁活潑，所以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）在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑，所以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）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(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)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）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)，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以硫酸根離子流向鎂片，正極的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑，所以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)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2Al+8OH^--6e^-═2AlO₂^-+4H₂O
，總的電極反應(yīng)式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+8OH^--6e^-═2AlO₂^-+4H₂O；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(dòng)性強(qiáng)、乙中鋁活動(dòng)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)，故錯(cuò)誤；
C．該實(shí)驗(yàn)對(duì)研究物質(zhì)的性質(zhì)有實(shí)用價(jià)值，故錯(cuò)誤；
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)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，故正確；
故答案為：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬活潑性及探究原電池原理，為高頻考點(diǎn)，明確原電池中各個(gè)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(dòng)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(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．