Question

19．有甲、乙兩位同學均想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，兩人均用鎂片和鋁片作電極，但甲同學將電極放入6mol•L^-1的H₂SO₄溶液中，乙同學將電極放入6mol•L^-1的NaOH溶液中，如圖所示．

（1）甲中SO₄^2-移向鎂片極（填“鋁片”或“鎂片”）．寫出甲中正極的電極反應式2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）乙中負極為鋁片，總反應的離子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．此反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為3：1．
（3）上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序表判斷原電池中的正負極”這種做法不可靠（填“可靠”或“不可靠”）．如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正負極的可行性實驗方案在兩電極之間連上一個電流計測電流方向，判斷原電池的正負極（如可靠，此空可不填）．

Answer 1

分析 （1）在酸性介質中鎂比鋁活潑，所以甲中鎂易失電子作負極、Al作正極，負極上鎂發生氧化反應、正極上氫離子發生還原反應；
（2）在堿性介質中鋁比鎂活潑，所以乙池中鋁易失電子作負極、鎂作正極，負極上鋁失電子發生氧化反應；
（3）可以通過測電流的方向來判斷原電池的正負極．

解答 解：（1）鎂易失電子作負極、Al作正極，負極上鎂發生氧化反應、正極上氫離子發生還原反應，原電池中陰離子向負極移動，所以硫酸根離子流向鎂片，正極的電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：鎂片；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）在堿性介質中鋁比鎂活潑，所以乙池中鋁易失電子作負極、鎂作正極，負極上鋁失電子發生氧化反應，總的電極反應式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，氧化劑是水，還原劑是鋁，而1mol的水電離產生1mol的氫離子，1mol的氫離子得到1mol的電子，而1mol的轉移3mol的電子，所以氧化劑和還原劑的物質的量之比為3：1，故答案為：鋁片，2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，3：1；
（3）上述實驗說明，“直接利用金屬活動性順序表判斷電池中的正負極”并不考可靠，最好是接一個電流計，通過觀察電流方向判斷原電池的正負極，
故答案為：不可靠；在兩電極之間連上一個電流計測電流方向，判斷原電池的正負極．

點評 本題考查了探究原電池原理，明確原電池中各個電極上發生的反應是解本題關鍵，注意不能根據金屬的活動性強弱判斷正負極，要根據失電子難易程度確定負極，為易錯點．