Question

【題目】有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L－1H2SO4溶液中，乙同學(xué)將電極放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如下圖所示。

(1)寫(xiě)出甲池中正極的電極反應(yīng)式：

正極：____________________________________________________________。

(2)寫(xiě)出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式：

負(fù)極：_____________________________________________________。

總反應(yīng)的離子方程式：________________________________________。

(3)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(huì)判斷出________活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出________活動(dòng)性更強(qiáng)(填寫(xiě)元素符號(hào))。

(4)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些正確結(jié)論？（____）

A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)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(shuō)明金屬活動(dòng)順序表已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有實(shí)用價(jià)值

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

(5)上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序表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(qǐng)你提出另一個(gè)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(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正負(fù)極

【解析】

（1）由于金屬活動(dòng)性Mg>Al，甲池中Mg為負(fù)極，Al為正極，正極電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑。

（2）Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，乙池中自發(fā)的氧化還原反應(yīng)為：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，乙池中Al為負(fù)極，Mg為正極，負(fù)極Al失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成AlO2-，負(fù)極電極反應(yīng)式為：2Al＋8OH－－6e－=2AlO2—＋4H2O ，總反應(yīng)的離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2—＋3H2↑。

（3）根據(jù)“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(huì)判斷出Mg活動(dòng)性更強(qiáng)，乙會(huì)判斷出Al活動(dòng)性更強(qiáng)。

（4）A.根據(jù)上述結(jié)論，利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)，A正確；

B.Mg的金屬性一定比Al的金屬性強(qiáng)，B錯(cuò)誤；

C. Al與堿的反應(yīng)是一特例，金屬活動(dòng)順序表沒(méi)有過(guò)時(shí)，仍具有實(shí)用價(jià)值， C錯(cuò)誤；

D. 該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問(wèn)題具體分析，D正確；

答案選AD。

（5）上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“直接利用金屬活動(dòng)順序表判斷原電池中的正負(fù)極”這種做法不可靠。所以判斷一個(gè)原電池的正負(fù)極應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，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(cè)定電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，再確定原電池正負(fù)極。