Question

某高二化學興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設計并進行了以下一系列實驗，實驗結果記錄如下:

編號	電極材料	電解質溶液	電流計指針偏轉方向
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

根據上表中的實驗現象完成下列問題:

(1)實驗1、2中Al所作的電極是否相同？________________。

(2)寫出實驗3中的正極、負極電極反應式和電池總反應方程式。

鋁為(__________極)__________；石墨為(__________極)__________。

電池總反應: _____________________________________________________。

(3)實驗4中的鋁作正極還是負極？__________，為什么？______________________________。

寫出鋁電極的電極反應式：______________________________________________。

(4)解釋實驗5中電流計指針偏向鋁的原因: __________________________________________。

(5)根據實驗結果總結:在原電池中金屬鋁作正極還是作負極受到哪些因素的影響？

Answer 1

解析：本題考查知識點是根據氧化還原反應原理來設計原電池。實驗1中Mg活潑，故Mg作負極；實驗2中Al活潑，故Al作負極；實驗3中鋁作負極，將鹽酸中的氫離子置換出氫氣；實驗4中Mg雖比Al活潑，但Mg不能與NaOH溶液反應，而Al可與NaOH溶液反應，故Al作負極；實驗5中Al雖比Zn活潑，但常溫下，Al遇濃硝酸發生鈍化，阻止內部的金屬繼續與酸反應，故Zn為負極。

答案：(1)不同  (2)負  Al-3e^-Al³⁺  正  2H⁺+2e^-H₂↑  2Al+6H⁺2Al³⁺+3H₂↑  (3)負極  鋁能與NaOH溶液反應  Al+4OH^--3e^-+2H₂O  (4)由于鋁在濃硝酸中發生鈍化，所以鋅為負極  (5)與另一種材料的活潑性、電解質溶液的酸堿性以及電解質溶液的氧化性強弱等因素有關。