题目内容

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、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg、Al 氢氧化钠溶液 偏向Mg
5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al
试根据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“相同”或“不相同”)
不相同
不相同
.
(2)对实验3完成下列填空:
①铝为
负
负
极,电极反应式:
2Al-6e-═2Al3+
2Al-6e-═2Al3+
.
②石墨为
正
正
极,电极反应式:
6H++6e-═3H2↑
6H++6e-═3H2↑
.
③电池总反应式:
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
.
(3)实验4中铝作负极还是正极
负极
负极
,理由是
Mg不与naOH溶液发生反应,而Al与NaOH溶液反应
Mg不与naOH溶液发生反应,而Al与NaOH溶液反应
.写出铝电极的电极反应式
Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O
.
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:
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,电子由正极流向负极,所以电流计指针偏向铝
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,电子由正极流向负极,所以电流计指针偏向铝
.
分析:(1)金属与酸构成的原电池中,活泼金属作负极;
(2)实验3中Al为负极,石墨为正极,电池反应为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
(3)实验4中发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,Al失去电子,则Al为负极;
(4)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.
解答:解:(1)金属与酸构成的原电池中,活泼金属作负极,则实验1中Mg的活泼性大于Al,所以Al作正极,而实验2中Al的活泼性大于Cu,所以Al作负极,故答案为:不相同;
(2)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:负;2Al-6e-═2Al3+;正;6H++6e-═3H2↑;2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
(3)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:负极;Mg不与naOH溶液发生反应,而Al与NaOH溶液反应;Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O;
(4)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,电子由正极流向负极,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,电子由正极流向负极,所以电流计指针偏向铝.
点评:本题考查原电池原理,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,题目难度不大,注意利用氧化还原反应中电子的得失来分析正负极.
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