Question

有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中，乙同學(xué)將電極放入6 mol·L^-1的NaOH溶液中，如下圖所示。?

（1）寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：

正極：______________　。?

（2）寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式：?

負(fù)極：______________。?

總反應(yīng)的離子方程式：______________。?

（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_______活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出_______活動(dòng)性更強(qiáng)。（填寫元素符號(hào)）?

（4）由此實(shí)驗(yàn)，可得到正確的結(jié)論是(    )?

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)順序表已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值?

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?

（5）上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法_______（填“可靠”或“不可靠”）。（如不可靠，請(qǐng)?zhí)岢隽硪粋�(gè)判斷原電池正負(fù)極的可行實(shí)驗(yàn)方案；如可靠，此問可不回答）

Answer 1

解析：（1）甲池中Mg、Al均能與H₂SO₄溶液反應(yīng)，Mg+2H⁺Mg²⁺+H₂↑,2Al+6H⁺2Al³⁺+3H₂↑,但在用Mg、Al作電極、H₂SO₄溶液作電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池時(shí)，還原性（金屬性）強(qiáng)的電極作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極是H⁺放電，發(fā)生還原反應(yīng)：2H⁺+2e^-H₂↑。?

（2）乙池中，Mg、Al兩金屬中只有Al能與NaOH溶液反應(yīng)，被氧化，可作負(fù)極，電極反應(yīng)為負(fù)極：2Al+8OH^--6e^-2+4H₂O,正極：6H₂O+6e^-3H₂↑+6OH^-,總反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O2+3H₂↑。?

（4）乙原電池是依據(jù)Al的特性設(shè)計(jì)的，Mg在電池中相當(dāng)于惰性電極，因此B、C兩結(jié)論不正確。?

（5）顯而易見，原電池裝置中的兩個(gè)金屬電極，作負(fù)極的不一定比作正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)，所謂活潑性不同的兩電極，是相對(duì)電解質(zhì)而言的。因此，在兩個(gè)不同的原電池中比較金屬活動(dòng)性順序不可靠，可行的方案應(yīng)該是在同一個(gè)原電池中，用不同金屬作正、負(fù)電極，酸或鹽溶液作電解質(zhì)溶液，以判斷金屬活動(dòng)性。?

答案：（1）2H⁺+2e^-H₂↑?

（2）2Al+8OH^--6e^-2+4H₂O?

2Al+2OH^-+2H₂O2+3H₂↑?

(或2Al+2OH^-+6H₂O2+3H₂↑+4H₂O)?

（3）Mg　Al?

（4）AD?

（5）不可靠?

將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液（酸溶液或鹽溶液），構(gòu)成原電池。利用電流計(jì)測(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正、負(fù)極。（或觀察反應(yīng)現(xiàn)象，看哪種金屬電極可發(fā)生反應(yīng)而溶解，造成金屬質(zhì)量減輕。但這種方法不一定可靠，例如某些金屬與鹽的置換反應(yīng)，電極質(zhì)量可能增大。其他合理答案均可）