Question

3．丁、戊两位同学想利用原电池反应检测金属镁与铝的活动性顺序，两人均是镁片和铝片作电极，但丁同学将电极放入6mol•L-1H₂SO₄溶液中，戊同学将电极放入6mol•L^-1 NaOH溶液中．
（1）分别写出丁、戊两位同学所设计的原电池的负极反应式．
丁同学实验中的负极反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺；
戊同学实验中的负极反应式为Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O．
（2）丁与戊同学均认为“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”，若仅以此为依据，戊同学判断出Al（填元素符号）的活动性更强．
（3）丁、戊两位同学所得的结论不一致，请你对此给予科学的解释．镁与NaOH溶液不反应，铝与NaOH溶液能反应，故将镁和铝用导线连接后放入NaOH溶液中，负极失去电子，为铝；而镁、铝均能与稀硫酸反应，由于镁失去电子的能力比铝强，负极失去电子，为镁．金属活动性：Mg＞Al．

Answer 1

分析 （1）丁同学实验中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应；戊同学实验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；
（2）根据作负极的金属活泼性强结合电池中的负极判断；
（3）因为镁与NaOH溶液不反应，铝与NaOH溶液能反应，故将镁和铝用导线连接后放入NaOH溶液中，负极失去电子为铝；而镁、铝均能与稀硫酸反应，由于镁失去电子的能力比铝强，负极失去电子为镁．

解答 解：（1）丁同学实验中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺；
戊同学实验中铝易失电子作负极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案为：Mg-2e^-=Mg²⁺；Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）丁同学实验中镁作负极、戊同学实验中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，戊同学实验中铝活动性强，故答案为：Al；
（3）因为镁与NaOH溶液不反应，铝与NaOH溶液能反应，故将镁和铝用导线连接后放入NaOH溶液中，负极失去电子为铝；而镁、铝均能与稀硫酸反应，由于镁失去电子的能力比铝强，负极失去电子为镁．所以金属活动性：Mg＞Al，
故答案为：镁与NaOH溶液不反应，铝与NaOH溶液能反应，故将镁和铝用导线连接后放入NaOH溶液中，负极失去电子为铝；而镁、铝均能与稀硫酸反应，由于镁失去电子的能力比铝强，负极失去电子为镁．金属活动性：Mg＞Al．

点评 本题考查金属活泼性及探究原电池原理，为高频考点，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，题目难度中等．