Question

【题目】为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图所示：

甲 乙 丙

丁 戊

回答下列问题：

（1）根据原电池原理填写下表：

装置序号	正极	负极反应式	阳离子移动方向
甲
乙
丙
丁
戊

（2）电极类型除与电极材料的性质有关外，还与 有关。

（3）根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应? (填“是”、“否”或“不一定”)，用上述电池说明： 。

（4）上述电池放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲 ，丙 ，戊 。(均填“酸性减弱”或“碱性减弱”)

Answer 1

【答案】（1）

装置序号	正极	负极反应式	阳离子 移动方向
甲	Al	Mg2eMg2+	移向铝极
乙	Pt	Fe2eFe2+	移向铂极
丙	Mg	Al3e+4OH+2H2O	移向镁极
丁	Al	Cu2eCu2+	移向铝极
戊	石墨	CH48e+10OH+7H2O	移向石墨 电极

（2）电解质溶液的性质

（3）不一定 在题述五个原电池中，戊装置的负极材料没有参与反应，其他电池的负极材料发生了氧化反应

（4）酸性减弱 碱性减弱 碱性减弱

【解析】（1）甲电池：在稀硫酸中，镁比铝活泼，镁为负极，发生氧化反应，铝为正极，H+在铝极上发生还原反应。乙电池：铁比铂活泼，铁为负极，发生氧化反应，铂为正极，Cu2+在铂极上被还原。丙电池：在氢氧化钠溶液中铝与NaOH溶液反应，铝为负极，铝失去电子，发生氧化反应，与OH反应生成偏铝酸根离子和水，镁为正极，正极上产生H2。丁电池：常温下，铝遇浓硝酸钝化，铜溶解，故铜为负极，发生氧化反应，Al为正极。戊电池：该电池是燃料电池，甲烷发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐和水，氧气发生还原反应，即在负极区通入甲烷，在正极区通入空气。

（2）通过比较甲、丙电池可知，电极材料都是铝、镁，由于电解质溶液不同，故电极反应不同，即电极类型与电解质溶液也有关。

（3）大多数电池的负极材料发生氧化反应，但燃料电池的负极材料不参与反应，氢气、一氧化碳、甲烷、乙醇等可燃物在负极区发生氧化反应。

（4）根据电解质溶液中的反应情况判断溶液酸碱性的变化。

【备注】通常所说的活泼金属作负极，是依据金属活动顺序表的，即金属与酸反应的活泼性，但要注意铝和镁作原电池的电极，氢氧化钠溶液作电解质溶液时，铝作负极；还要注意常温下浓硝酸能使活泼的金属铝、铁钝化，使其不能参与原电池反应。