Question

3．有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol•L^-1 H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入6mol•L^-1的NaOH溶液中，如图所示．
（1）写出甲池中正极的电极反应式：正极：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极：2Al+8OH^--6e^-═2AlO₂^-+4H₂O．总反应的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出Mg活动性更强，而乙会判断出Al活动性更强（填写元素符号）．
（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论AD？
A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的电解质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动顺序表已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析．

Answer 1

分析 （1）在酸性介质中镁比铝活泼，所以甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应；
（2）在碱性介质中铝比镁活泼，所以乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应；
（3）根据作负极的金属活泼性强结合电池中的负极判断；
（4）A．原电池正负极与电解质溶液有关；
B．镁的金属性大于铝；
C．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析；

解答 解：（1）镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，原电池中阴离子向负极移动，所以硫酸根离子流向镁片，正极的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）在碱性介质中铝比镁活泼，所以乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：2Al+8OH^--6e^-═2AlO₂^-+4H₂O
，总的电极反应式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案为：2Al+8OH^--6e^-═2AlO₂^-+4H₂O；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强、乙中铝活动性强，故答案为：Mg；Al；
（4）A．根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故正确；
B．镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故错误；
C．该实验对研究物质的性质有实用价值，故错误；
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故正确；
故答案为：AD．

点评 本题考查金属活泼性及探究原电池原理，为高频考点，明确原电池中各个电极上发生的反应是解本题关键，注意不能根据金属的活动性强弱判断正负极，要根据失电子难易程度确定负极为易错点，题目难度中等．