Question

【題目】有甲、乙兩位學(xué)生利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，兩人都使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol·L-1硫酸溶液中，乙同學(xué)將電極放入6mol·L-1的氫氧化鈉溶液中，如圖所示。

（1）寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式__。

（2）寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式__。

（3）寫出乙池中總反應(yīng)的離子方程式__。

（4）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”，則甲會判斷出__活動性更強(qiáng)，而乙會判斷出__活動性更強(qiáng)(填寫元素符號)。

（5）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論正確（________）

A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動順序時應(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)說明金屬活動順序已過時，已沒有實(shí)用價值

D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析

（6）上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動順序判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法__(可靠或不可靠)。如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正負(fù)極的可行實(shí)驗(yàn)方案__(如可靠，此空可不填)。

Answer 1

【答案】2H＋＋2e-=H2↑ 2Al＋8OH-－6e-=2AlO2-＋4H2O 2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ Mg Al AD 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，構(gòu)成原電池，利用電流計(jì)測定電流的方向，從而判斷電子流動方向，再確定原電池正負(fù)極

【解析】

甲同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑，乙同學(xué)依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。由于鋁與堿的反應(yīng)是一個特例，不可作為判斷金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)。判斷原電池的正極、負(fù)極要依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

（1）甲中鎂與硫酸優(yōu)先反應(yīng)，甲池中正極上氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e-=H2↑；

（2）乙池中負(fù)極上鋁失電子在堿性條件下生成AlO2-，電極反應(yīng)式為2Al＋8OH-－6e-=2AlO2-＋4H2O；

（3）乙池中鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，鎂與氫氧化鈉不反應(yīng)，總反應(yīng)的離子方程式為：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑；

（4）甲中鎂作負(fù)極、乙中鋁作負(fù)極，根據(jù)作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)判斷，甲中鎂活動性強(qiáng)、乙中鋁活動性強(qiáng)，故答案為：Mg；Al；

（5）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，不能說明金屬活動性順序沒有使用價值，故C錯誤；

D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(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；

故選AD；

（6）上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“直接利用金屬活動順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法不可靠。可行實(shí)驗(yàn)方案如：將兩種金屬作電極連上電流計(jì)后插入電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池，利用電流計(jì)測定電流的方向，從而判斷電子流動方向，再確定原電池正負(fù)極。