Question

【題目】甲、乙兩位學(xué)生想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片和鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol·L-1H2SO4溶液中，乙同學(xué)將電極放入6mol·L-1的NaOH溶液中，如下圖所示。

（1）如果甲、乙同學(xué)均認(rèn)為若構(gòu)成原電池的電極材料都是金屬，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，則甲會判斷出______的活動性更強(qiáng)，而乙會判斷出負(fù)極的電極反應(yīng)式為______________。

（2）由此實(shí)驗(yàn)，可得到哪些正確的結(jié)論？___________（填字母）。

A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)

B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)

C.該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動性順序表已過時，已沒有實(shí)用價值

D.該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究的對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析

（3）上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序表判斷原電池的正、負(fù)極”的做法_________（填“可靠”或“不可靠”）。如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正、負(fù)極的可行的實(shí)驗(yàn)方案：_______________，（如可靠，此空可不填）。

（4）鋁電池性能優(yōu)越，Al-Ag2O電池可用作水下動力電源，其原理如下圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_______________________________。

Answer 1

【答案】 Mg AD 不可靠 將兩種金屬連上電流表后插入電解質(zhì)溶液中，構(gòu)成原電池，利用電流表測試電流的方向，從而判斷電子的流動方向，由此確定原電池的正負(fù)極

【解析】分析：（1）甲同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑，乙同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，結(jié)合原電池工作原理解答；

（2）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)證明說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)選用選擇合適的介質(zhì)，不能說明金屬活動性順序過時；D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析；

（3）可以通過測電流的方向來判斷原電池的正負(fù)極；

（4）根據(jù)鋁失去電子、氧化銀得到電子解答。

詳解：（1）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)，因此判斷出的金屬性是鎂強(qiáng)于鋁；乙池中鎂作正極，鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)作負(fù)極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)式為Al＋4OH――3e－＝AlO2－＋2H2O；

（2）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)，A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)，B錯誤；C．該實(shí)驗(yàn)說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)影響電極的正負(fù)極，不能說明金屬活動性順序沒有使用價值，C錯誤；D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(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，D正確；答案選AD；

（3）上述實(shí)驗(yàn)說明，“直接利用金屬活動性順序表判斷電池中的正負(fù)極”并不考可靠，最好是接一個電流計，通過觀察電流方向判斷原電池的正負(fù)極，即將兩種金屬連上電流表后插入電解質(zhì)溶液中，構(gòu)成原電池，利用電流表測試電流的方向，從而判斷電子的流動方向，由此確定原電池的正負(fù)極；

（4）鋁是活潑的金屬，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁電極是負(fù)極。氧化銀得到電子，作正極，則總反應(yīng)式為2Al+3Ag2O+2NaOH＝2NaAlO2+6Ag+2H2O。