Question

【题目】某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：

试根据表中的实验现象完成下列问题：

(1)实验①、②中铝所作的电极(指正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。

(2)实验③中铝为________极，电极反应式为_________________________________________；石墨为________极，电极反应式为______________；电池总反应式为____________________。

(3)实验④中铝作负极还是正极？____________，理由是_________________________，铝电极的电极反应式为__________________________________________________________。

(4)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为______________________。

Answer 1

【答案】 不相同 负 2Al－6e－＝2Al3＋ 正 6H＋＋6e－＝3H2↑ 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 负极 铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应 Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O 另一个电极材料的活动性和电解质溶液

【解析】（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，Al为负极；

（4）在原电池中，失电子的极是负极，得电子的极是正极，铝在原电池中作正极或负极需要从自发进行的氧化还原反应出发。

（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，因此实验①、②中铝所作的电极不同；

（2）实验3中铝是活泼的金属，石墨是能导电的非金属，因此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↑，因此电池总反应为2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑；

（3）实验4中铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应，而发生2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，所以铝是负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O；

（4）在原电池中金属铝作正极还是作负极，一定要看自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子作负极，反之作正极，即影响铝在原电池中作正极或负极的因素为另一个电极材料的活动性和电解质溶液。