题目内容
【题目】有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如下图所示。
(1)写出甲池中正极的电极反应式:
正极:____________________________________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:
负极:_____________________________________________________。
总反应的离子方程式:________________________________________。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,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________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,可得到如下哪些正确结论?(____)
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、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析 |
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序表判断原电池中的正负极”这种做法________(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实验方案_____________________________________________(如可靠,此空可不填)。
【答案】2H++2e-=H2↑ 2Al+8OH--6e-=2AlO2—+4H2O 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑ Mg Al AD 不可靠 将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液,构成原电池。利用电流计测定电流的方向,从而判断电子流动方向,再确定原电池正负极
【解析】
(1)由于金属活动性Mg>Al,甲池中Mg为负极,Al为正极,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑。
(2)Mg与NaOH溶液不反应,乙池中自发的氧化还原反应为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,乙池中Al为负极,Mg为正极,负极Al失电子发生氧化反应生成AlO2-,负极电极反应式为:2Al+8OH--6e-=2AlO2—+4H2O ,总反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑。
(3)根据“构成原电池的电极材料如果都是金属,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Mg活动性更强,乙会判断出Al活动性更强。
(4)A.根据上述结论,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,A正确;
B.Mg的金属性一定比Al的金属性强,B错误;
C. Al与碱的反应是一特例,金属活动顺序表没有过时,仍具有实用价值, C错误;
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,D正确;
答案选AD。
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序表判断原电池中的正负极”这种做法不可靠。所以判断一个原电池的正负极应依据实验事实,如将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液,构成原电池,利用电流计测定电流的方向,从而判断电子流动方向,再确定原电池正负极。