Question

16．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性，两人均使用相同镁片与铝片作电极，甲同学将电极放入2mol/L H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入2mol/L的NaOH溶液中，如图所示．
请回答：
（1）写出甲池中正极的电极反应式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：
负极：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
总反应：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）如果甲、乙同学均认为“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”，则甲会判断出Mg  活动性更强，而乙会判断出Al活动性更强（填写元素符号）．
（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论？ad（填写字母序号）．
a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b．镁的金属性不一定比铝的金属性强
c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
d．上述实验反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”的做法是“不可靠”的．

Answer 1

分析 （1）甲同学将电极放入2mol/L H₂SO₄溶液中，镁比铝活泼，甲池中正极发生还原反应，电极反应式：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）乙池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；
（3）根据作负极的金属活泼性强结合电池中的负极判断；
（4）A．原电池正负极与电解质溶液有关；
B．镁的金属性大于铝；
C．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析．

解答 解：（1）甲同学将电极放入2mol/L H₂SO₄溶液中，镁比铝活泼，甲池中正极发生还原反应，电极反应式：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）乙池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，镁作正极，正极发生还原反应，总反应为2Al+2OH^-+2H₂O=AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强、乙中铝活动性强，故答案为：Mg；Al；
（4）a．根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故正确；
b．镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故错误；
c．该实验对研究物质的性质有实用价值，故错误；
d．该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故正确；
故答案为：ad．

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．