题目内容

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计指针偏转方向
1Mg、Al稀盐酸偏向Al
2Al、Cu稀盐酸偏向Cu
3Al、石墨稀盐酸偏向石墨
4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg
5Al、Zn浓硝酸偏向Al
请根据上表中的实验记录回答下列问题:
(1)实验1、2中的Al所作的电极是否相同?
 
.
(2)在实验3中,Al作
 
极,电极反应式为
 
,电池总反应式为
 
.
(3)实验4中的Al作正极还是负极?
 
,原因是
 
.
(4)解释实验5中电流计指针偏向Al的原因:
 
.
(5)根据实验结果,总结在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响?
 
.
考点:探究原电池及其工作原理
专题:实验设计题,电化学专题
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,不活泼的金属或非金属电极为正极;
(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↑,电极总反应为:2Al+6H+═2Al3++3H2↑,
故答案为:负极;2Al-6e-→2Al3+;2Al+6H+═2Al3++3H2↑;
(3)实验4中,金属铝和氢氧化钠溶液可以发生自发的氧化还原反应,而镁不与氢氧化钠溶液反应,所以失电子的是金属铝,铝为原电池的负极,故答案为:负极;因为铝能与氢氧化钠溶液反应而镁不能;
(4)实验5中Al遇浓硝酸发生钝化,Zn与浓硝酸发生氧化还原反应,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:因为铝被浓硝酸钝化,锌与浓硝酸发生氧化还原反应;
(5)在原电池中金属铝作正极还是作负极,关键是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,即金属铝作正极还是负极的影响因素为:电解质溶液、铝的性质、另一电极材料的活动性强弱,
故答案为:电解质溶液、铝的性质、另一电极材料的活动性强弱.
点评:本题考查原电池工作原理,题目难度中等,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,能够利用氧化还原反应中电子的得失来分析正负极,明确原电池的正负极与电解质溶液、铝的性质、另一电极材料的活动性强弱有关.
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