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 | 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______________________________。写出铝电极的电极反应式:__________________________________________________。
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:__________________________________________________。
(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:____________________________________________。
解析 在原电池中,相对较活泼的金属材料作负极。在稀盐酸中的活动性Mg>Al、Al>Cu。由实验1和2可知,原电池中电流计指针是偏向正极。 在实验3中电流计指针偏向石墨,由上述规律可知,Al是负极,石墨是正极。化学反应是Al失去电子被氧化为Al3+,盐酸中的H+得到电子被还原为H2。在NaOH溶液中活动性Al>Mg,则Al是负极,Mg是正极。Al在浓硝酸中发生钝化,Zn在浓硝酸中被氧化,即在浓硝酸中活动性Zn>Al,Zn是负极,Al是正极,所以在实验5中电流计指针偏向铝。
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 Al-3e-+4OH-===AlO
+2H2O
(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
(5)①另一个电极材料的活动性;②电解质溶液