Question

4．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(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

編號(hào)	電極材料	電解質(zhì)溶液	電流計(jì)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　 Cu	濃硝酸	偏向Al

根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)①、②的Al所作的電極分別是d（填序號(hào)）
a．負(fù)極，負(fù)極　      　     b．正極，正極
c．負(fù)極，正極               d．正極，負(fù)極
（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)③中的電極反應(yīng)式：鋁電極：2Al-6e^-═2Al³⁺，石墨電極：6H⁺+6e^-═3H₂↑．
（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②，以及①和④中的電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向，總結(jié)在原電池中電極作正極還是負(fù)極受哪些因素影響兩個(gè)電極的相對(duì)活潑性；電解質(zhì)溶液的酸堿性
（4）解釋實(shí)驗(yàn)⑤中，電流計(jì)指針偏向鋁的原因Al鈍化作正極，銅易失電子作負(fù)極，所以電流計(jì)指針偏向鋁．

Answer 1

分析 （1）金屬與酸構(gòu)成的原電池中，活潑金屬作負(fù)極，據(jù)此對(duì)實(shí)驗(yàn)①、②進(jìn)行判斷；
（2）實(shí)驗(yàn)③中Al為負(fù)極，石墨為正極，電池反應(yīng)為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①、②2可知，原電池的正負(fù)極取決于金屬的活潑性強(qiáng)弱；根據(jù)實(shí)驗(yàn)④可知，原電池的正負(fù)極與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關(guān)；
（4）實(shí)驗(yàn)5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Cu與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Cu作負(fù)極，Al作正極，所以電流計(jì)指針偏向鋁．

解答 解：（1）金屬與酸構(gòu)成的原電池中，活潑金屬作負(fù)極，則實(shí)驗(yàn)①中Mg的活潑性大于Al，所以Al作正極，而實(shí)驗(yàn)②中Al的活潑性大于Cu，所以Al作負(fù)極，所以實(shí)驗(yàn)①、②的Al所作的電極分別是：正極、負(fù)極，故d正確，
故答案為：d；
（2）實(shí)驗(yàn)③中Al為負(fù)極，電極反應(yīng)為：2Al-6e^-═2Al³⁺，
石墨為正極，其電極反應(yīng)為：6H⁺+6e^-═3H₂↑，
電池總反應(yīng)為：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
故答案為：2Al-6e^-═2Al³⁺； 6H⁺+6e^-═3H₂↑；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在原電池中電極作正極還是負(fù)極，與兩個(gè)電極的相等活潑性有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液的酸堿性有關(guān)，
故答案為：兩個(gè)電極的相對(duì)活潑性；電解質(zhì)溶液的酸堿性；
（4）實(shí)驗(yàn)⑤中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Cu與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Cu作負(fù)極，Al作正極，電流由正極流向負(fù)極，所以電流計(jì)指針偏向鋁，
故答案為：常溫下在濃硝酸中，Al鈍化作正極，銅易失電子作負(fù)極，所以電流計(jì)指針偏向鋁．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池原理、電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等，明確發(fā)生的原電池反應(yīng)及正負(fù)極的判斷是解答本題的關(guān)鍵，注意掌握利用氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)變化判斷原電池的正負(fù)極的方法．