题目内容

【题目】甲、乙两位学生想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中,如下图所示。

(1)如果甲、乙同学均认为若构成原电池的电极材料都是金属,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______的活动性更强,而乙会判断出负极的电极反应式为______________

(2)由此实验,可得到哪些正确的结论?___________(填字母)。

A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时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的对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析

(3)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法_________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,请你提出另一个判断原电池正、负极的可行的实验方案:_______________,(如可靠,此空可不填)。

(4)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。该电池反应的化学方程式为:_______________________________

【答案】 Mg AD 不可靠 将两种金属连上电流表后插入电解质溶液中,构成原电池,利用电流表测试电流的方向,从而判断电子的流动方向,由此确定原电池的正负极

【解析】分析:(1)甲同学依据的化学反应原理是Mg+H2SO4MgSO4+H2↑,乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,结合原电池工作原理解答;

2A.原电池正负极与电解质溶液有关;B.镁的金属性大于铝;C.该实验证明说明电解质溶液性质选用选择合适的介质,不能说明金属活动性顺序过时;D.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析;

3)可以通过测电流的方向来判断原电池的正负极;

4)根据铝失去电子、氧化银得到电子解答。

详解:(1)甲中镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,因此判断出的金属性是镁强于铝;乙池中镁作正极,铝能与氢氧化钠溶液反应作负极,负极上铝失电子发生氧化反应,负极反应式为Al4OH3eAlO22H2O

2A.根据甲、乙中电极反应式知,原电池正负极与电解质溶液有关,A正确;B.镁的金属性大于铝,但失电子难易程度与电解质溶液有关,B错误;C.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极,不能说明金属活动性顺序没有使用价值,C错误;D.该实验说明化学研究对象复杂,反应与条件有关,电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,D正确;答案选AD

3)上述实验说明,“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”并不考可靠,最好是接一个电流计,通过观察电流方向判断原电池的正负极,即将两种金属连上电流表后插入电解质溶液中,构成原电池,利用电流表测试电流的方向,从而判断电子的流动方向,由此确定原电池的正负极;

4)铝是活泼的金属,能与氢氧化钠溶液反应,铝电极是负极。氧化银得到电子,作正极,则总反应式为2Al+3Ag2O+2NaOH2NaAlO2+6Ag+2H2O

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