题目内容
【题目】某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1的稀H2SO4中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式:
负极___________________________________,
正极___________________________________。
(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式:
负极___________________________________,
正极___________________________________。
总反应离子方程式为_________________________。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些结论?________。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变,应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案____________________。
【答案】(1)Mg-2e-===Mg2+ 2H++2e-===H2↑
(2)2Al+8OH--6e-===2AlO2-+4H2O
6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠 将两种金属电极连上电流表而构成原电池,利用电流表检测电流的方向,从而判断电子的流动方向,再来确定原电池的正、负极
【解析】(1)甲池中电池总反应方程式为Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,Mg作负极,电极反应式为Mg-2e-===Mg2+,Al作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。
(2)乙池中电池总反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,负极上为Al被氧化生成Al3+后与OH-反应生成AlO2-,电极反应式为2Al-6e-+8OH-===2AlO2-+4H2O;正极产物为H2,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑。
(3)甲池中Mg为负极,Al为正极;乙池中Al为负极,Mg为正极,若根据负极材料金属比正极活泼,则甲判断Mg活动性强,乙判断Al活动性强。
(4)选AD。Mg的金属活动性一定比Al强,金属活动性顺序表是正确的,应用广泛。
(5)判断正、负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断,直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极是不可靠的。