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，實驗結果如下．試根據下表中的實驗現象回答下列問題：

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	偏向Mg
5	Al、Zn	濃硝酸	偏向Al

（1）寫出實驗3中的電極反應式和電池總反應方程式：
正極反應式：

 

；
負極反應式：

 

；
電池總反應方程式：

 

．
（2）實驗4中Al作

 

極，寫出Al電極的電極反應式：

 

．
（3）解釋實驗5中電流計指針偏向Al的原因：

 

．
（4）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

考點：探究原電池及其工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）實驗3中Al為負極，石墨為正極，電池反應為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（2）實驗4中發生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，Al失去電子，則Al為負極；
（3）實驗5中Al遇濃硝酸發生鈍化，發生Zn與濃硝酸的氧化還原反應，Zn作負極，Al作正極，所以電流計指針偏向鋁；
（4）在原電池中，正負極的判斷依據：失電子的極是負極，得電子的極是正極．

解答： 解：（1）實驗3中Al為負極，電極反應為2Al-6e^-═2Al³⁺，石墨為正極，其電極反應為6H⁺+6e^-═3H₂↑，電池總反應為2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，
故答案為：6H⁺+6e^-═3H₂↑；2Al-6e^-═2Al³⁺；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（2）實驗4中Mg不與naOH溶液發生反應，而發生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，Al失去電子，則Al為負極，負極反應為：Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：負；Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）實驗5中Al遇濃硝酸發生鈍化，發生Zn與濃硝酸的氧化還原反應，Zn作負極，Al作正極，電流由正極流向負極，所以電流計指針偏向鋁，
故答案為：Al遇濃硝酸發生鈍化，發生Zn與濃硝酸的氧化還原反應，Zn作負極，Al作正極，電流由正極流向負極，所以電流計指針偏向鋁；
（4）在原電池中金屬鋁作正極還是作負極，一定要看自發的氧化還原反應中金屬鋁是否參與反應，金屬鋁參加反應，失電子，做負極，反之作正極，
故答案為：自發的氧化還原反應中金屬鋁是否參與反應，金屬鋁參加反應，失電子，做負極，反之作正極．

點評：本題考查原電池原理，是一道關于原電池的綜合實驗題，考查角度廣，明確發生的原電池反應及正負極的判斷是解答本題的關鍵，題目難度診斷，注意利用氧化還原反應中電子的得失來分析原電池的正負極．