题目内容

7.某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向
1Mg、Al稀盐酸偏向Al
2Al、Cu稀盐酸偏向Cu
3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨
4Mg、Al氢氧化钠溶液偏向Mg
5Al、Zn浓硝酸偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1和2中Al所作的电极(正极或负极)不相同(填“相同”或“不相同”).
(2)实验3中负极反应式:2Al-6e-═2Al3+
总反应的离子方程式:2Al+6H+═2Al3++3H2↑.
(3)实验4中铝作负极,电极反应式Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O.
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因Al遇浓硝酸发生钝化,发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应,Zn作负极,Al作正极,电流由正极流向负极,所以电流计指针偏向铝.

分析 (1)金属与酸构成的原电池中,活泼金属作负极;
(2)实验3中Al为负极,石墨为正极,电池反应为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
(3)实验4中发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,Al失去电子,则Al为负极;
(4)实验5中Al遇浓硝酸发生钝化,发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应,Zn作负极,Al作正极,所以电流计指针偏向铝.

解答 解:(1)金属与酸构成的原电池中,活泼金属作负极,则实验1中Mg的活泼性大于Al,所以Al作正极,而实验2中Al的活泼性大于Cu,所以Al作负极,故答案为:不相同;
(2)实验3中Al为负极,电极反应为2Al-6e-═2Al3+,石墨为正极,其电极反应为6H++6e-═3H2↑,电池总离子反应为2Al+6H+═2Al3++3H2↑,
故答案为:2Al-6e-═2Al3+;2Al+6H+═2Al3++3H2↑;
(3)实验4中Mg不与NaOH溶液发生反应,而发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,Al失去电子,则Al为负极,负极反应为Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案为:负;Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O;
(4)实验5中Al遇浓硝酸发生钝化,发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应,Zn作负极,Al作正极,电流由正极流向负极,所以电流计指针偏向铝,
故答案为:Al遇浓硝酸发生钝化,发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应,Zn作负极,Al作正极,电流由正极流向负极,所以电流计指针偏向铝.

点评 本题考查探究原电池原理及设计,为高频考点,把握发生的原电池反应及正负极的判断是解答本题的关键,题目难度不大,注意利用氧化还原反应中电子的得失来分析正负极.

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