Question

【題目】如圖所示，組成一種原電池。試回答下列問題(燈泡功率合適)：

(1)電解質溶液為稀硫酸時，燈泡亮，Mg電極上發生的反應為____________________；Al電極上發生的反應為_____________________________。溶液中向_____移動（填“Mg電極”或“Al電極”）。當電路中轉移0.5 mol電子時，理論上消耗負極材料的質量為___ g。

(2)電解質溶液為NaOH溶液時，燈泡________(填“亮”或“不亮”，填“亮”做a題，填“不亮”做b題)。

a．若燈泡亮，Al電極上發生的反應為____________________________。

b．若燈泡不亮，其理由為________________________。

Answer 1

【答案】Mg－2e－=Mg2＋ 2H＋＋2e－=H2↑ 鎂電極 6 亮 無

【解析】

(1)電解質溶液為稀硫酸時，燈泡亮，形成原電池，鎂比鋁活潑，鎂作負極，電極反應為Mg－2e－=Mg2＋，鋁作正極，電極反應為2H＋＋2e－=H2↑，據此分析判斷并計算解答；

(2)金屬鎂和鋁為電極材料，電解質溶液為稀NaOH時，由于鎂不能與氫氧化鈉反應，而金屬鋁能與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉(或四羥基合鋁酸鈉）溶液和氫氣，所以鋁為負極，鎂為正極，據此分析解答。

(1)電解質溶液為稀硫酸時，燈泡亮，形成原電池，鎂比鋁活潑，鎂作負極，電極反應為Mg－2e－=Mg2＋，鋁作正極，電極反應為2H＋＋2e－=H2↑，原電池中陰離子向負極移動，向鎂電極移動，根據負極電極反應：Mg－2e－=Mg2＋，消耗1mol鎂，轉移2mol電子，則轉移0.5 mol電子時，消耗鎂電極0.25mol，其質量為0.25mol×24g/mol=6g；

(2)金屬鎂和鋁為電極材料，電解質溶液為稀NaOH時，由于鎂不能與氫氧化鈉反應，而金屬鋁能與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉(或四羥基合鋁酸鈉)溶液和氫氣，所以鋁為負極，鎂為正極，該裝置構成原電池，則燈泡亮，正極的電極反應為6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，負極的電極反應為。