Question

某高二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，实验结果如下．试根据下表中的实验现象回答下列问题：

编号	电极材料	电解质溶液	电流计指针偏转方向
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	偏向Mg
5	Al、Zn	浓硝酸	偏向Al

（1）写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式：
正极反应式：

 

；
负极反应式：

 

；
电池总反应方程式：

 

．
（2）实验4中Al作

 

极，写出Al电极的电极反应式：

 

．
（3）解释实验5中电流计指针偏向Al的原因：

 

．
（4）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到哪些因素的影响：

 

．

Answer 1

考点：探究原电池及其工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）实验3中Al为负极，石墨为正极，电池反应为2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（2）实验4中发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，Al失去电子，则Al为负极；
（3）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；
（4）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↑，电池总反应为2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
故答案为：6H⁺+6e^-═3H₂↑；2Al-6e^-═2Al³⁺；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（2）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；
（3）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；
（4）在原电池中金属铝作正极还是作负极，一定要看自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子，做负极，反之作正极，
故答案为：自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子，做负极，反之作正极．

点评：本题考查原电池原理，是一道关于原电池的综合实验题，考查角度广，明确发生的原电池反应及正负极的判断是解答本题的关键，题目难度诊断，注意利用氧化还原反应中电子的得失来分析原电池的正负极．