Question

16．有甲、乙兩位同學均想利用原電池反應檢測金屬的活動性，兩人均使用相同鎂片與鋁片作電極，甲同學將電極放入2mol/L H₂SO₄溶液中，乙同學將電極放入2mol/L的NaOH溶液中，如圖所示．
請回答：
（1）寫出甲池中正極的電極反應式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）寫出乙池中負極的電極反應式和總反應的離子方程式：
負極：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
總反應：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）如果甲、乙同學均認為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負極材料的金屬應比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出Mg  活動性更強，而乙會判斷出Al活動性更強（填寫元素符號）．
（4）由此實驗，可得到如下哪些正確結(jié)論？ad（填寫字母序號）．
a．利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應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
c．該實驗說明金屬活動性順序已過時，已沒有實用價值
d．上述實驗反過來證明了“直接利用金屬活動性順序判斷原電池中的正負極”的做法是“不可靠”的．

Answer 1

分析 （1）甲同學將電極放入2mol/L H₂SO₄溶液中，鎂比鋁活潑，甲池中正極發(fā)生還原反應，電極反應式：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）乙池中鋁易失電子作負極、鎂作正極，負極上鋁失電子發(fā)生氧化反應；
（3）根據(jù)作負極的金屬活潑性強結(jié)合電池中的負極判斷；
（4）A．原電池正負極與電解質(zhì)溶液有關；
B．鎂的金屬性大于鋁；
C．該實驗說明金屬活動性順序已過時，已沒有實用價值
D．該實驗說明化學研究對象復雜，反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析．

解答 解：（1）甲同學將電極放入2mol/L H₂SO₄溶液中，鎂比鋁活潑，甲池中正極發(fā)生還原反應，電極反應式：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）乙池中鋁易失電子作負極，負極上鋁失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，鎂作正極，正極發(fā)生還原反應，總反應為2Al+2OH^-+2H₂O=AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）甲中鎂作負極、乙中鋁作負極，根據(jù)作負極的金屬活潑性強判斷，甲中鎂活動性強、乙中鋁活動性強，故答案為：Mg；Al；
（4）a．根據(jù)甲、乙中電極反應式知，原電池正負極與電解質(zhì)溶液有關，故正確；
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，故錯誤；
c．該實驗對研究物質(zhì)的性質(zhì)有實用價值，故錯誤；
d．該實驗說明化學研究對象復雜，反應與條件有關，電極材料相同其反應條件不同導致其產(chǎn)物不同，所以應具體問題具體分析，故正確；
故答案為：ad．

點評 本題考查金屬活潑性及探究原電池原理，為高頻考點，明確原電池中各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動性強弱判斷正負極，要根據(jù)失電子難易程度確定負極為易錯點，題目難度中等．