Question

某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下：

編號	電極材料	電解質(zhì)溶液	電流計指針偏轉(zhuǎn)方向
1	Mg、Al	稀鹽酸	偏向Al
2	Al、Cu	稀鹽酸	偏向Cu
3	Al、石墨	稀鹽酸	偏向石墨
4	Mg、Al	NaOH溶液	偏向Mg
5	Al、Zn	濃硝酸	偏向Al

請根據(jù)上表中的實驗記錄回答下列問題：
（1）實驗1、2中的Al所作的電極是否相同？

 

．
（2）在實驗3中，Al作

 

極，電極反應(yīng)式為

 

，電池總反應(yīng)式為

 

．
（3）實驗4中的Al作正極還是負極？

 

，原因是

 

．
（4）解釋實驗5中電流計指針偏向Al的原因：

 

．
（5）根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)在原電池中金屬鋁作正極還是負極受到哪些因素的影響？

 

．

Answer 1

考點：探究原電池及其工作原理

專題：實驗設(shè)計題,電化學(xué)專題

分析：（1）氧化還原反應(yīng)中失電子的金屬做負極；
（2）原電池中，較活潑的金屬一般做負極，不活潑的金屬或非金屬電極為正極；
（3）金屬鋁和氫氧化鈉可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，失電子的是金屬鋁，為原電池的負極；
（4）原電池中電流的流向是從正極流向負極；
（5）在原電池中，正負極的判斷依據(jù)：失電子的極是負極，得電子的極是正極．

解答： 解：（1）實驗1中，氧化還原反應(yīng)發(fā)生在金屬鎂和稀鹽酸之間，失電子的是金屬鎂，為負極金屬，實驗2中，氧化還原反應(yīng)發(fā)生在金屬鋁和稀鹽酸之間，失電子的是金屬鋁，為負極金屬，所以實驗1、2中Al所作的電極不相同，
故答案為：不同；
（2）Al、石墨、鹽酸構(gòu)成的原電池中，較活潑的金屬鋁做負極，電極反應(yīng)為：2Al-6e^-→2Al³⁺；石墨電極為正極，電極反應(yīng)為：6H⁺+6e^-→3H₂↑，電極總反應(yīng)為：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：負極；2Al-6e^-→2Al³⁺；2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑；
（3）實驗4中，金屬鋁和氫氧化鈉溶液可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，而鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以失電子的是金屬鋁，鋁為原電池的負極，故答案為：負極；因為鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而鎂不能；
（4）實驗5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，Zn與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Zn作負極，Al作正極，電子由正極流向負極，所以電流計指針偏向鋁，
故答案為：因為鋁被濃硝酸鈍化，鋅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（5）在原電池中金屬鋁作正極還是作負極，關(guān)鍵是看自發(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，做負極，反之作正極，即金屬鋁作正極還是負極的影響因素為：電解質(zhì)溶液、鋁的性質(zhì)、另一電極材料的活動性強弱，
故答案為：電解質(zhì)溶液、鋁的性質(zhì)、另一電極材料的活動性強弱．

點評：本題考查原電池工作原理，題目難度中等，明確發(fā)生的原電池反應(yīng)及正負極的判斷是解答本題的關(guān)鍵，能夠利用氧化還原反應(yīng)中電子的得失來分析正負極，明確原電池的正負極與電解質(zhì)溶液、鋁的性質(zhì)、另一電極材料的活動性強弱有關(guān)．