Question

某化學(xué)興趣小組利用如圖所示原電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)兩裝置電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，因此有人提出以下觀點(diǎn)，其中正確的是

 

．（雙選題，漏選得2分，多選錯(cuò)選得0分）
A、金屬活動(dòng)性鋁比鎂強(qiáng)
B、金屬活動(dòng)性鎂比鋁強(qiáng)，兩裝置中鎂均為負(fù)極
C、僅根據(jù)金屬活動(dòng)性順序不能準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極
D、原電池中的正負(fù)極受電解質(zhì)溶液的酸堿性、強(qiáng)氧化性等因素的影響
（2）要準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極除了可用電流計(jì)等儀表測(cè)量外，還可以通過(guò)觀察現(xiàn)象來(lái)判斷，請(qǐng)寫出乙圖中的電極材料及反應(yīng)現(xiàn)象．（設(shè)鎂鋁均為純凈金屬）正極：

 

；
（3）寫出甲圖中的電極反應(yīng)式：
①正極：

 

；
②負(fù)極：

 

．
（4）某同學(xué)測(cè)得乙圖中實(shí)驗(yàn)前鋁片的質(zhì)量是10g，實(shí)驗(yàn)后的質(zhì)量是4.6g，則在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生氫氣的體積為

 

（標(biāo)況），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）A、金屬活動(dòng)性Mg比Al強(qiáng)
B、金屬活動(dòng)性鎂比鋁強(qiáng)，在原電池中易失電子的金屬作負(fù)極；
C、僅根據(jù)金屬活動(dòng)性順序不能準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極，要根據(jù)原電池中失電子難易程度判斷；
D、原電池中的正負(fù)極受電解質(zhì)溶液的酸堿性、強(qiáng)氧化性等因素的影響；
（2）鎂片上有氣泡生成說(shuō)明鎂片上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）①正極上氫離子放電；
②負(fù)極上鎂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）根據(jù)鋁和氫氣之間的關(guān)系式計(jì)算生成氫氣的體積；根據(jù)鋁和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）A、在金屬活動(dòng)性順序表中，金屬M(fèi)g的活動(dòng)性比Al強(qiáng)，故錯(cuò)誤；
B、金屬活動(dòng)性鎂比鋁強(qiáng)，甲中鎂作負(fù)極、乙中鎂作正極，故錯(cuò)誤；
C、金屬活動(dòng)性鎂比鋁強(qiáng)，甲中鎂作負(fù)極、乙中鎂作正極，所以僅根據(jù)金屬活動(dòng)性順序不能準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極，故正確；
D、金屬活動(dòng)性鎂比鋁強(qiáng)，甲中鎂作負(fù)極、乙中鎂作正極，所以原電池中的正負(fù)極受電解質(zhì)溶液的酸堿性、強(qiáng)氧化性等因素的影響，故正確；
故選CD；
（2）乙中Al易和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而鎂和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以Al作負(fù)極、Mg作正極，正極上水得電子生成氫氣，所以有氣泡產(chǎn)生，故答案為：鎂片、有氣泡產(chǎn)生； 
（3）①Al作正極，正極上氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；
②負(fù)極上鎂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Mg-2e^-=Mg²⁺，故答案為：Mg-2e^-=Mg²⁺；
（4）參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量=10g-4.6g=5.4g，n（Al）=

5.4g

27g/mol

=0.2mol，電池反應(yīng)式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根據(jù)鋁和氫氣之間的關(guān)系式得氫氣體積=

0.2mol

2

×3×22.4L/mol=6.72L，根據(jù)鋁和轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系式得轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×3=0.6mol，故答案為：6.72L；0.6mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理和物質(zhì)的量的計(jì)算，根據(jù)原電池中失電子難易程度確定正負(fù)極，不能根據(jù)金屬的活潑性確定正負(fù)極，為易錯(cuò)點(diǎn)．