Question

18．有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人均用鎂片和鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol•L^-1的H₂SO₄溶液中，乙同學(xué)將電極放入6mol•L^-1的NaOH溶液中，如圖所示．
（1）寫出甲中正極的電極反應(yīng)式2H⁺+2e^-═H₂↑．
（2）乙中總反應(yīng)的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）如果甲與乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出Mg活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出Al活動(dòng)性更強(qiáng)．（填寫元素符號(hào)）
（4）由此實(shí)驗(yàn)得出的下列結(jié)論中，正確的有AD．
A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)
B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)
C．該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序表已過時(shí)，沒有實(shí)用價(jià)值了
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大，應(yīng)具體問題具體分析．

Answer 1

分析 （1）在酸性介質(zhì)中鎂比鋁活潑，所以甲中鎂易失電子作負(fù)極、Al作正極，負(fù)極上鎂發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氫離子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑，所以乙池中鋁易失電子作負(fù)極、鎂作正極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）原電池中負(fù)極失電子金屬的活潑性強(qiáng)；
（4）A．原電池正負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)；
B．鎂的金屬性大于鋁；
C．該實(shí)驗(yàn)證明說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)選用選擇合適的介質(zhì)，不能說明金屬活動(dòng)性順序過時(shí)；
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析．

解答 解：（1）鎂易失電子作負(fù)極、Al作正極，負(fù)極上鎂發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上氫離子發(fā)生還原反應(yīng)，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以硫酸根離子流向鎂片，正極的電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）在堿性介質(zhì)中鋁比鎂活潑，所以乙池中鋁易失電子作負(fù)極、鎂作正極，負(fù)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，總的電極反應(yīng)式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）原電池中負(fù)極失電子金屬的活潑性強(qiáng)，甲中Mg失電子作負(fù)極，Mg的活潑性強(qiáng)，乙中Al失電子作負(fù)極，Al的活潑性強(qiáng)；
故答案為：Mg；Al；
（4）A．根據(jù)甲、乙中電極反應(yīng)式知，原電池正負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故A正確；
B．鎂的金屬性大于鋁，但失電子難易程度與電解質(zhì)溶液有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．該實(shí)驗(yàn)說明電解質(zhì)溶液性質(zhì)影響電極的正負(fù)極，不能說明金屬活動(dòng)性順序沒有使用價(jià)值，故C錯(cuò)誤；
D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)與條件有關(guān)，電極材料相同其反應(yīng)條件不同導(dǎo)致其產(chǎn)物不同，所以應(yīng)具體問題具體分析，故D正確；
故答案為：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究原電池原理，題目難度中等，明確原電池中各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱判斷正負(fù)極，要根據(jù)失電子難易程度確定負(fù)極，為易錯(cuò)點(diǎn)．