Question

（10分）某化學興趣小組的同學為了探究鋁電極在電池中的作用,設計并進行了以下一系列實驗,實驗結果記錄如下:

編號	電極材料	電解質溶液	電流計指針偏轉方向
1	Mg、Al	稀鹽酸	偏向Al
2	Al、Cu	稀鹽酸	偏向Cu
3	Al、C(石墨)	稀鹽酸	偏向石墨
4	Mg、Al	氫氧化鈉溶液	偏向Mg
5	Al、Zn	濃硝酸	偏向Al

試根據表中的實驗現象回答下列問題:
（1）實驗1和2中Al所作的電極(正極或負極)         (填“相同”或“不相同”)。
（2）實驗3中負極反應式：　               ；總反應的離子方程式： 　                           。
（3）實驗4中鋁作　　　　極，電極反應式：　                           。
（4）解釋實驗5中電流計指針偏向鋁的原因                            。

Answer 1

（1）不相同   （2）Al-3e^-=Al³⁺；2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑
（3）負； Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O
（4）Al雖比Zn活潑，但常溫下，Al遇濃硝酸發生鈍化，故Al為正極，指針偏向Al。

試題分析：（1）在驗1中由于活動性Mg>Al,所以Mg作負極，Al作正極；在實驗2中由于活動性Al>Cu。Al作負極，Cu作正極，所以這兩個實驗中的Al所作的電極不相同。（2）在實驗3中Al為負極，電極反應式為Al-3e^-=Al³⁺；正極的電極式為2H⁺+2e^-=H₂↑。所以總反應的離子方程式：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑。（3）在實驗4中由于Mg不能與NaOH溶液發生反應，而鋁能發生反應。所以Al作原電池的負極。電極反應式是Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O。（4）在解釋實驗5中由于在室溫下Al在濃硝酸中會發生鈍化現象。所以Al作正極，Zn作負極。所以電流計指針偏向正極鋁。