Question

3．丁、戊兩位同學想利用原電池反應檢測金屬鎂與鋁的活動性順序，兩人均是鎂片和鋁片作電極，但丁同學將電極放入6mol•L-1H₂SO₄溶液中，戊同學將電極放入6mol•L^-1 NaOH溶液中．
（1）分別寫出丁、戊兩位同學所設(shè)計的原電池的負極反應式．
丁同學實驗中的負極反應式為Mg-2e^-=Mg²⁺；
戊同學實驗中的負極反應式為Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O．
（2）丁與戊同學均認為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負極材料的金屬應比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，若僅以此為依據(jù)，戊同學判斷出Al（填元素符號）的活動性更強．
（3）丁、戊兩位同學所得的結(jié)論不一致，請你對此給予科學的解釋．鎂與NaOH溶液不反應，鋁與NaOH溶液能反應，故將鎂和鋁用導線連接后放入NaOH溶液中，負極失去電子，為鋁；而鎂、鋁均能與稀硫酸反應，由于鎂失去電子的能力比鋁強，負極失去電子，為鎂．金屬活動性：Mg＞Al．

Answer 1

分析 （1）丁同學實驗中鎂易失電子作負極、Al作正極，負極上鎂發(fā)生氧化反應；戊同學實驗中鋁易失電子作負極、鎂作正極，負極上鋁失電子發(fā)生氧化反應；
（2）根據(jù)作負極的金屬活潑性強結(jié)合電池中的負極判斷；
（3）因為鎂與NaOH溶液不反應，鋁與NaOH溶液能反應，故將鎂和鋁用導線連接后放入NaOH溶液中，負極失去電子為鋁；而鎂、鋁均能與稀硫酸反應，由于鎂失去電子的能力比鋁強，負極失去電子為鎂．

解答 解：（1）丁同學實驗中鎂易失電子作負極、Al作正極，負極上鎂發(fā)生氧化反應，負極反應為Mg-2e^-=Mg²⁺；
戊同學實驗中鋁易失電子作負極，負極上鋁失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案為：Mg-2e^-=Mg²⁺；Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）丁同學實驗中鎂作負極、戊同學實驗中鋁作負極，根據(jù)作負極的金屬活潑性強判斷，戊同學實驗中鋁活動性強，故答案為：Al；
（3）因為鎂與NaOH溶液不反應，鋁與NaOH溶液能反應，故將鎂和鋁用導線連接后放入NaOH溶液中，負極失去電子為鋁；而鎂、鋁均能與稀硫酸反應，由于鎂失去電子的能力比鋁強，負極失去電子為鎂．所以金屬活動性：Mg＞Al，
故答案為：鎂與NaOH溶液不反應，鋁與NaOH溶液能反應，故將鎂和鋁用導線連接后放入NaOH溶液中，負極失去電子為鋁；而鎂、鋁均能與稀硫酸反應，由于鎂失去電子的能力比鋁強，負極失去電子為鎂．金屬活動性：Mg＞Al．

點評 本題考查金屬活潑性及探究原電池原理，為高頻考點，明確原電池中各個電極上發(fā)生的反應是解本題關(guān)鍵，注意不能根據(jù)金屬的活動性強弱判斷正負極，要根據(jù)失電子難易程度確定負極為易錯點，題目難度中等．