Question

10．如圖所示，組成一種原電池．試回答下列問題：
（1）電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時，若燈泡亮，則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為：Mg-2e^-=Mg²⁺；溶液的PH增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）電解質(zhì)溶液為NaOH（aq）時，若燈泡亮，則Mg電極為電池的正極（填“正”或“負(fù)”）．若產(chǎn)生標(biāo)況下33.6L氣體，則溶液增重24g．
（3）再次更換一種電解質(zhì)溶液，組成原電池，使得溶液質(zhì)量減少，請寫出一種可能的電解質(zhì)溶液CuSO₄ 溶液．

Answer 1

分析 （1）金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時，可形成原電池，金屬鎂較鋁活潑，做原電池的負(fù)極，鋁做原電池的正極；
（2）金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀NaOH時，由于金屬鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液和氫氣，所以鋁為負(fù)極，鎂為正極；
（3）再次更換一種電解質(zhì)溶液，組成原電池，使得溶液質(zhì)量減少，可以是鎂做負(fù)極，鋁做正極，電解質(zhì)溶液和鎂反應(yīng)溶液質(zhì)量減小，可以是沒置換出金屬比鎂重；

解答 解：（1）金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時，可形成原電池，金屬鎂較鋁活潑，做原電池的負(fù)極，鋁做原電池的正極，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，消耗氫離子，溶液PH增大，
故答案為：Mg-2e^-=Mg²⁺；增大；
（2）金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀NaOH時，由于金屬鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液和氫氣，所以鋁為負(fù)極，鎂為正極，
負(fù)極反應(yīng)為2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，正極反應(yīng)為6H₂O+6e^-=3H₂ ↑+6OH^-，若產(chǎn)生標(biāo)況下33.6L氣體為氫氣，物質(zhì)的量=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，2Al～3H₂～6e^-，消耗鋁物質(zhì)的量=$\frac{2×1.5mol}{3}$=1mol，消耗鋁質(zhì)量=27g/L×1mol=27g，放出氫氣質(zhì)量=1.5mol×2g/mol=3g，溶液增重27g-3g=24g，
故答案為：正；24；
（3）再次更換一種電解質(zhì)溶液，組成原電池，使得溶液質(zhì)量減少，可以是鎂做負(fù)極，鋁做正極，電解質(zhì)溶液和鎂反應(yīng)溶液質(zhì)量減小，可以是沒置換出金屬比鎂重，可以是CuSO₄ 溶液，發(fā)生反應(yīng)Mg+CuSO₄=MgSO₄+Cu，
故答案為：CuSO₄ 溶液；

點評 本題考查了原電池原理、電極反應(yīng)、電極判斷、電子守恒的計算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．