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　 Cu	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的Al所作的電極分別是

 

．
A．負(fù)極，負(fù)極　    B．正極，正極      C．負(fù)極，正極     D．正極，負(fù)極
（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

 

；石墨

 

；電池總反應(yīng)：

 

．
（3）對比實(shí)驗(yàn)1和2，以及1和4中的電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向，總結(jié)：在原電池中電極作正極還是負(fù)極受哪些因素影響：

 

，

 

．
（4）解釋實(shí)驗(yàn)5中，電流計(jì)指針偏向鋁的原因

 

．

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）金屬與酸構(gòu)成的原電池中，活潑金屬作負(fù)極，據(jù)此對實(shí)驗(yàn)1、2進(jìn)行判斷；
（2）實(shí)驗(yàn)3中Al為負(fù)極，石墨為正極，電池反應(yīng)為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和2可知，原電池的正負(fù)極取決于金屬的活潑性強(qiáng)弱；根據(jù)實(shí)驗(yàn)4可知，原電池的正負(fù)極與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關(guān)；
（4）實(shí)驗(yàn)5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Cu與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Cu作負(fù)極，Al作正極，所以電流計(jì)指針偏向鋁．

解答： 解：（1）金屬與酸構(gòu)成的原電池中，活潑金屬作負(fù)極，則實(shí)驗(yàn)1中Mg的活潑性大于Al，所以Al作正極，而實(shí)驗(yàn)2中Al的活潑性大于Cu，所以Al作負(fù)極，所以實(shí)驗(yàn)1、2的Al所作的電極分別是：正極、負(fù)極，故D正確，
故答案為：D；
（2）實(shí)驗(yàn)3中Al為負(fù)極，電極反應(yīng)為：2Al-6e^-═2Al³⁺，
石墨為正極，其電極反應(yīng)為：6H⁺+6e^-═3H₂↑，
電池總反應(yīng)為：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
故答案為：2Al-6e^-═2Al³⁺；6H⁺+6e^-═3H₂↑；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在原電池中電極作正極還是負(fù)極，與兩個(gè)電極的相等活潑性有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關(guān)，
故答案為：兩個(gè)電極的相對活潑性，電解質(zhì)溶液的酸堿性；
（4）實(shí)驗(yàn)5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Cu與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Cu作負(fù)極，Al作正極，電流由正極流向負(fù)極，所以電流計(jì)指針偏向鋁，
故答案為：Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Cu與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Cu作負(fù)極，Al作正極，電流由正極流向負(fù)極，所以電流計(jì)指針偏向鋁．

點(diǎn)評：本題考查原電池原理、電極反應(yīng)方程式的書寫，題目難度中等，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，注意掌握利用氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)變化判斷原電池的正負(fù)極的方法．