Question

某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，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	电流指针偏转方向
1	Mg   Al	稀盐酸	偏向Al
2	Al   Cu	稀盐酸	偏向Cu
3	Al  石墨	稀盐酸	偏向石墨
4	Mg   Al	NaOH溶液	偏向Mg
5	Al   Zn	浓硝酸	偏向Al

试根据上表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极是否相同？

不同

．
（2）写出实验3中的电极反应式．
铝为

负极

，

2Al-6e^-→2Al³⁺

；
石墨为

正极

，

6H⁺+6e^-→3H₂↑

；
（3）实验4中的铝作正极还是负极？写出电池总反应方程式

负极；2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al（OH）₄]+3H₂↑

．
（4）解释实验5中电流指针偏向铝的原因

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，电子由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝．

．
（5）根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响？

Answer 1

分析：（1）氧化还原反应中失电子的金属做负极；
（2）原电池中，较活泼的金属一般做负极，非金属电极为正极；
（3）金属铝和氢氧化钠可以发生氧化还原反应，失电子的是金属铝，为原电池的负极；
（4）原电池中电流的流向是从正极流向负极；
（5）在原电池中，正负极的判断依据：失电子的极是负极，得电子的极是正极．

解答：解：（1）实验1中，氧化还原反应发生在金属镁和稀盐酸之间，失电子的是金属镁，为负极金属，实验2中，氧化还原反应发生在金属铝和稀盐酸之间，失电子的是金属铝，为负极金属，所以实验1、2中Al所作的电极不相同，故答案为：不同；
（2）Al、石墨、盐酸构成的原电池中，较活泼的金属铝做负极，电极反应为：2Al-6e^-→2Al³⁺；石墨电极为正极，电极反应为：6H⁺+6e^-→3H₂↑，故答案为：负极，2Al-6e^-→2Al³⁺；正极，6H⁺+6e^-→3H₂↑；
（3）实验4中，金属铝和氢氧化钠可以发生自发的氧化还原反应，失电子的是金属铝，为原电池的负极，自发的氧化还原反应即为电池的总反应，故答案为：负极；2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al（OH）₄]+3H₂↑；
（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，电子由正极流向负极，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，电子由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝．（5）在原电池中，正负极的判断依据：失电子的极是负极，得电子的极是正极；较活泼金属为负极，不活泼的为正极，根据自发的氧化还原反应来判断正负极是最准确的方法，答：与另一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关．

点评：本题是一道关于原电池的综合实验题，考查角度广，难度较大，要求学生具有分析和解决问题的能力．