13.某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下.
編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針偏轉(zhuǎn)方向
1Al、Mg稀鹽酸偏向Al
2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu
3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨
4Al、Mg氫氧化鈉溶液偏向Mg
5Al、Zn濃硝酸偏向Al
試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)是否相同(填“是”或“否”)?否.
(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空:
①鋁為負(fù)極,電極反應(yīng)式:2Al-6e-═2Al3+
②石墨為正極,電極反應(yīng)式:6H++6e-═3H2↑.
③電池總反應(yīng)式:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑.
(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作負(fù)極還是正極負(fù)極,理由是在NaOH溶液中,活動(dòng)性Al>Mg.寫出鋁電極的電極反應(yīng)式:Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O.
(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中鋁作正極的原因:Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng),被氧化,即在濃硝酸中活動(dòng)性Zn>Al,Al是原電池的正極.
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素:另一個(gè)電極材料的活動(dòng)性和電解質(zhì)溶液的性質(zhì).

分析 (1)金屬與酸構(gòu)成的原電池中,活潑金屬作負(fù)極;
(2)實(shí)驗(yàn)3中Al為負(fù)極,石墨為正極,電池反應(yīng)為2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
(3)實(shí)驗(yàn)4中發(fā)生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,Al失去電子,則Al為負(fù)極;
(4)實(shí)驗(yàn)5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化,發(fā)生Zn與濃硝酸的氧化還原反應(yīng),Zn作負(fù)極,Al作正極,所以電流計(jì)指針偏向鋁;
(5)在原電池中,正負(fù)極的判斷與金屬的活潑性有關(guān),與電解質(zhì)溶液的性質(zhì)也有關(guān),總之失電子的極是負(fù)極,得電子的極是正極.

解答 解:(1)金屬與酸構(gòu)成的原電池中,活潑金屬作負(fù)極,則實(shí)驗(yàn)1中Mg的活潑性大于Al,所以Al作正極,而實(shí)驗(yàn)2中Al的活潑性大于Cu,所以Al作負(fù)極,
故答案為:否;
(2)①實(shí)驗(yàn)3中Al為負(fù)極,電極反應(yīng)為2Al-6e-═2Al3+,故答案為:負(fù);2Al-6e-═2Al3+;
②石墨為正極,其電極反應(yīng)為6H++6e-═3H2↑,故答案為:正;6H++6e-═3H2↑;
③電池總反應(yīng)式:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑,故答案為:2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑;
(3)實(shí)驗(yàn)4中Mg不與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),而發(fā)生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,Al失去電子,在NaOH溶液中,活動(dòng)性Al>Mg,則Al為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O,
故答案為:負(fù)極;在NaOH溶液中,活動(dòng)性Al>Mg;Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O;
(4)實(shí)驗(yàn)5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化,發(fā)生Zn與濃硝酸的氧化還原反應(yīng),Zn作負(fù)極,Al作正極,電流由正極流向負(fù)極,所以電流計(jì)指針偏向鋁,
故答案為:Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng),被氧化,即在濃硝酸中活動(dòng)性Zn>Al,Al是原電池的正極;
(5)在原電池中金屬鋁作正極還是作負(fù)極,一定要看自發(fā)的氧化還原反應(yīng)中金屬鋁是否參與反應(yīng),金屬鋁參加反應(yīng),失電子作負(fù)極,反之作正極,與另一個(gè)電極材料的活動(dòng)性,電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān),
故答案為:另一個(gè)電極材料的活動(dòng)性和電解質(zhì)溶液的性質(zhì).

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究原電池原理及設(shè)計(jì),為高頻考點(diǎn),把握發(fā)生的原電池反應(yīng)及正負(fù)極的判斷是解答本題的關(guān)鍵,注意利用氧化還原反應(yīng)中電子的得失來分析正負(fù)極,注意知識(shí)點(diǎn)的靈活運(yùn)用和變通,題目難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,煮沸一段時(shí)間后,當(dāng)溶液變?yōu)榧t褐色時(shí),停止加熱,所得分散系.
(1)所得分散系與原FeCl3溶液是不同的分散系,其本質(zhì)原因是分散質(zhì)粒子直徑的大小不同;要證明它們是不同的分散系,最簡單的方法是利用丁達(dá)爾效應(yīng).
(2)在制得的紅褐色液體中 逐滴加入少量稀硫酸,有什么現(xiàn)象:先后寫出與現(xiàn)象有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式先出現(xiàn)紅褐色沉淀,后沉淀溶解,得棕黃色溶液,F(xiàn)e(OH)3+3H+═Fe3++3H2O
(3)如果FeCl3溶液中含有少量的NaCl,要除去NaCl得到純凈的FeCl3溶液,有下列方案:
FeCl3溶液(含NaCl)$→_{操作Ⅰ}^{試劑①}$A$\stackrel{試劑②}{→}$FeCl3溶液,試劑②是HCl(填化學(xué)式);“操作Ⅰ”為過濾(填操作名稱).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.如圖是元素周期表的一部分,關(guān)于元素X、Y、Z的敘述不正確的是(  )
A.Z的原子序數(shù)比Y大19
B.Z的單質(zhì)常溫下是深棕色液體,具有氧化性
C.同濃度的Y、Z的氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性Y>Z
D.X的氣態(tài)氫化物與Y最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的溶液能發(fā)生反應(yīng)生成鹽

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示裝置中,M棒變細(xì),N棒變粗.由此判斷下表中所列M、N、R物質(zhì),其中合理的是( 。
MNR
A稀硫酸
B硫酸銅
C硝酸銀
D氯化鐵
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系錯(cuò)誤的是(  )
A.CH3CH2CH2CH2CH3互為同分異構(gòu)體
B.干冰和冰為同一種物質(zhì)
C.CH3CH3和CH3CH2CH3互為同系物
D.12C和14C互為同位素

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.隨原子序數(shù)的遞增,八種短周期元素(用字母表示)原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或 最低負(fù)價(jià)的變化如圖所示.  根據(jù)判斷出的元素回答問題:
(1)f 在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族.
(2)上述元素形成的簡單陰、陽離子中,離子半徑最大的是(用化學(xué)式表示,下同)S2-;在e、f、g、h 四種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中的酸性最強(qiáng)的是HClO4
(3)d、e能形成原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物,該化合物的電子式為,0.10mol該化合物與足量水反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1022
(4)氣體分子(yz)2中y與z之間有三個(gè)共價(jià)鍵,則其電子式為,(yz)2稱為擬鹵素,性質(zhì)與鹵素類似,其與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述一定正確的是( 。
A.0.1mol銅粉在0.05mol氯氣中充分燃燒,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA
B.常溫常壓下,22.4L氙氣中含有NA個(gè)氙分子
C.一定量的濃H2SO4與0.1molMg恰好完全反應(yīng),生成SO2為0.1NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L由SO2和O3組成的混合氣體中含有3NA個(gè)原子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L氣體氘氣(D2)中含有0.5NA個(gè)中子
B.1 L 0.1 mol•L-1醋酸溶液中含有0.1NA個(gè)氫離子
C.電解精煉銅時(shí),若電路中轉(zhuǎn)移0.2NA個(gè)電子,則陽極質(zhì)量一定減少6.4 g
D.NO2和H2O反應(yīng)每生成2 mol HNO3時(shí)被還原的NO2分子數(shù)為NA個(gè)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.氯氣是一種重要的工業(yè)原料.工業(yè)上利用反應(yīng)3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl檢查氯氣管道是否漏氣.下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.若管道漏氣則遇氨就會(huì)產(chǎn)生白煙
B.該反應(yīng)利用了Cl2的強(qiáng)氧化性
C.實(shí)驗(yàn)室可用 NH4Cl受熱分解制取NH3
D.生成1 molN2有6 mol電子轉(zhuǎn)移

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