Question

（10分）某研究性学习小组，为了探究电极与原电池的电解质之间关系，设计了下列实验方案：用铝片、铜片、镁片作电极，分别与下列溶液构成原电池，并接电流表。
（1）若电解质溶液为0.5mol/L硫酸，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向    （填“铝”或“铜”）。
（2）若用浓硝酸作电解质溶液，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向   （填“铝”或“铜”），铝做      （填“正”或“负”），正极上电极反应式为：                               
（3）若电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片，则正极发生的电极反应为                                        。
通过上述实验探究，你受到的启示是                                                  
                                                                    

Answer 1

（10分）（1）铝； （2）铜；正， 2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O
（3）2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑ 启示1，电极类型与电解质溶液性质有关；启示2，金属活泼性相对某溶液而言，不同的物质相对同一种金属，可能活泼性发生变化；启示3，根据电极类型比较金属活泼性不一定正确；启示4，可以通过电流流向确定金属的相对活泼性。

试题分析：（1）电极为铜片和铝片，电解质为硫酸溶液时，负极为铝，电子的流动方向为负极到正极，电流的方向为正极到负极，故电流表指针偏向于铝；（2）浓硝酸做电解质溶液时，铝钝化，故铜做负极，电池反应为铜和浓硝酸反应，正极上是硝酸根离子得电子生成二氧化氮，电极反应式为：2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O；（3）电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片时，因为镁和氢氧化钠不反应，故负极为铝，电池反应为铝和氢氧化钠反应，故正极反应为：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；本题的启示主要是负极材料不仅仅决定于金属的活动性，还要考虑电解质溶液，考虑电池反应。