题目内容
【题目】某化学兴趣小组为了探究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 | 电流表指针偏转方向 |
1 | Al、Mg | 稀盐酸 | 偏向Al |
2 | Al、Cu | 稀盐酸 | 偏向Cu |
3 | Al、C(石墨) | 稀盐酸 | 偏向石墨 |
4 | Al、Mg | 氢氧化钠溶液 | 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(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)?____________。
(2)对实验3完成下列填空:
①铝为________极,电极反应式:__________________________________________;
②石墨为________极,电极反应式:_________________________________________;
③电池总反应式:______________________________________________________。
(3)实验4中铝作负极还是正极________,理由是_________________________________。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因:____________________________________。
写出铝电极的电极反应式:_________________________________________________。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:__________________。
【答案】(1)否;
(2)①负,2Al-6e-=2Al3+;②正,6H++6e-=3H2↑;③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
(3)负极,在NaOH溶液中,活动性Al>Mg;
(4)Al在浓硝酸中发生钝化,Zn在浓硝酸中发生反应,被氧化,即在浓硝酸中活动性Zn>Al,Al是原电池的正极.,NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O;(5)①另一个电极材料的活动性;②电解质溶液。
【解析】
试题分析:(1)原电池中一般活泼金属作负极,能和电解质溶液反应,电流表指针指向正极,实验1,电流表指针偏向Al,说明Mg作负极,铝作正极,实验2,Al比铜活泼, 且铜不与稀盐酸反应,则Al作负极,故填写“否”;
(2)实验3,电流表指针偏向石墨,说明铝作负极,石墨作正极,铝和盐酸的反应:2Al+6H+=2Al3++3H2↑,负极上的反应式为:2Al-6e-=2Al3+,正极反应式为:6H++6e-=3H2↑;
(3)虽然Mg比铝活泼,但Mg不与NaOH反应,但铝和氢氧化钠溶液反应,因此铝作负极,其反应离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(4)虽然铝比锌活泼,但铝和浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应,产生一层致密氧化薄膜阻碍反应的进行,锌和硝酸反应的离子方程式为:Zn+4H++2NO3-=Zn2++2NO2↑+2H2O,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极反应式为:NO3-+2H++e-=NO2↑+H2O;(5)根据以上分析,影响因素是:①另一个电极材料的活动性;②电解质溶液。