Question

實驗是化學的最高法庭。以鎂條、鋁片為電極，以稀NaOH溶液為電解質溶液構成的原電池，人們普遍認為鋁是負極。某研究性學習小組為探究該原電池究竟誰是負極，發生怎樣的電極反應，進行了如下實驗：如下圖，剪取約8cm的鎂條及大小相近的鋁片，用砂紙去膜，使鎂條與鋁片分別與量程為500μA的教學演示電表的“-”、“+”端相連接，迅速將兩電極插入盛有1mol/L NaOH溶液的燒杯中。開始，電表指針向右偏移約500μA，鋁片表面有許多氣泡，很快電流逐漸減小至0；隨后，指針向左偏移，且電流逐漸增大至約400μA，此時，鋁片表面氣泡有所減少，但鎂條表面只有極少量的氣泡產生。根據以上實驗現象，回答下列問題：

(1)開始階段，原電池的正極是____（填“Mg”或“Al”）片；鋁片表面產生的氣泡是____；負極發生的反應是____。
(2)隨后階段，鋁片發生的電極反應式____； 鎂條表面只有極少量的氣泡產生，其原因是：
2H₂O+2e^-==H₂↑+2OH^-（極少），試判斷此電極發生的主要反應是____；鋁片表面氣泡有所減少，但未消失，產生這一現象的可能原因是________。
(3)鋁表面的氧化膜用砂紙不易除去，而此實驗中無需刻意除去，原因是 ____（用化學方程式表示）。 (4)若此實驗中的電解質溶液改為稀硫酸，則電池的負極為____（填“Mg”或“Al”）片，其電極反應式為___ 。

Answer 1

(1)Al ；H₂ ；Mg+2OH^--2e^-==Mg(OH)₂
(2) Al+4OH^-- 3e^-==AlO₂^-+2H₂O  ；O₂+2H₂O+4e^-==4OH^-； 鋁片中含有雜質構成原電池
(3)Al₂O₃+2NaOH ==2NaAlO₂+H₂O
(4)Mg ；Mg-2e^-==Mg²⁺