Question

8．如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．请回答下列问题：
（1）当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，写出该原电池的总的离子反应反应方程式：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
正极的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑．
当a极溶解的质量为5.4g时，有0.6mol电子通过导线
（2）当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置能（填“能”或“不能”）形成原电池，若不能，请说明理由Al为负极，且与NaOH溶液发生氧化还原反应（若能该空不作答），若能，该原电池的正极为Mg；该原电池总的化学反应方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属Al作负极，金属Cu为正极，正极上氢离子得到电子，负极上Al失去电子；
（2）Al、Mg、NaOH溶液构成的原电池中，Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，正极上水中的氢离子得到电子，以此来解答．

解答 解：（1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属Al作负极，金属Cu为正极，正极上氢离子得到电子，负极上Al失去电子，则电池反应的离子反应为2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，正极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，a溶解的n（Al）=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，通过的电子为0.2mol×（3-0）=0.6mol，
故答案为：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；0.6；
（2）Al、Mg、NaOH溶液可构成原电池，Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，正极上水中的氢离子得到电子，发生电池反应为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：能；Al为负极，且与NaOH溶液发生氧化还原反应；Mg；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

点评 本题考查原电池原理，为高频考点，把握图中装置的分析及原电池的工作原理为解答的关键，侧重电极、电极反应、转移电子的考查，注意（2）中不能直接利用金属活泼性判断负极，应从氧化还原反应的角度考虑，题目难度不大．