Question

有甲和乙两位同学均想利用原电池反应来检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放到6mol?L^-1 H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放到6mol?L^-1NaOH溶液中，如图所示：
请回答：
（1）写出甲池中正极的电极反应式：

 

．
（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、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？

 

（填写字母序号）．
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，已没有应用价值
d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件的影响较大，因此应具体问题具体分析
（5）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”的这种说法

 

（填“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）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应；
（2）乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应；
（3）根据作负极的金属活泼性强结合电池中的负极判断；
（4）A、原电池正负极与电解质溶液有关；
B、镁的金属性大于铝；
C、金属活动顺序表是科学合理的；
D、该实验说明化学研究对象复杂，因此应具体问题具体分析；
（5）可以通过测电流的方向来判断原电池的正负极．

解答： 解：（1）甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，正极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，总反应的离子方程式为2Al+2OH^-+6H₂O=2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，
故答案为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；2Al+2OH^-+6H₂O=2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑；
（3）甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强、乙中铝活动性强，故答案为：Mg；Al；
（4）a、根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故a正确；
b、镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故b错误；
c、该实验对研究物质的性质有实用价值，故c错误；
d、该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故d正确；
故选ad；
（5）上述实验说明，“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”并不考可靠，最好是接一个电流计，通过观察电流方向判断原电池的正负极，
故答案为：不可靠；在两电极之间连上一个电流计测电流方向，判断原电池的正负极．

点评：本题考查了探究原电池原理，明确原电池中各个电极上发生的反应是解本题关键，注意不能根据金属的活动性强弱判断正负极，要根据失电子难易程度确定负极，为易错点．