Question

1．某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了一系列实验，实验结果记录如下

编号	电极材料	电解质溶液	电液计指针偏转方向
1	Mg、Al	稀盐酸	偏向Al
2	Al、Cu	稀盐酸	偏向Cu
3	Al、C（石墨）	稀盐酸	偏向石墨
4	Mg、Al	氢氧化钠溶液	偏向Mg
5	Al、Zn	浓硝酸	偏向Al

试根据表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所做的电极（正极或负极）不相同（填“相同”或“不同”）．
（2）对实验3完成下列填空
①铝为负极，电极反应式：2Al-6e^-═2Al³⁺．
②石墨为正极，电极反应式：6H⁺+6e^-═3H₂↑．
（3）实验4中铝作负极，理由是Al失去电子，写出铝电极的电极反应式Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（4）解释实验5中电流计偏向铝的原因Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn作负极，Al作正极，电流由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝．
（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子作负极，反之作正极．

Answer 1

分析 （1）金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极；
（2）实验3中Al为负极，石墨为正极，电池反应为2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（3）实验4中发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，Al失去电子，则Al为负极；
（4）实验5中Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn作负极，Al作正极，所以电流计指针偏向铝；
（5）在原电池中，失电子的极是负极，得电子的极是正极．

解答 解：（1）金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极，则实验1中Mg的活泼性大于Al，所以Al作正极，而实验2中Al的活泼性大于Cu，所以Al作负极，故答案为：不相同；
（2）实验3中Al为负极，电极反应为2Al-6e^-═2Al³⁺，石墨为正极，其电极反应为6H⁺+6e^-═3H₂↑，故答案为：负；2Al-6e^-═2Al³⁺；正；6H⁺+6e^-═3H₂↑；
（3）实验4中Mg不与NaOH溶液发生反应，而发生2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，Al失去电子，则Al为负极，负极反应为Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：负极；Al失去电子；Al-3e^-+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）实验5中Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn作负极，Al作正极，电流由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝，
故答案为：Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn作负极，Al作正极，电流由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝；
（5）在原电池中金属铝作正极还是作负极，一定要看自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子作负极，反之作正极，
故答案为：自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子作负极，反之作正极．

点评 本题考查探究原电池原理及设计，为高频考点，把握发生的原电池反应及正负极的判断是解答本题的关键，题目难度不大，注意利用氧化还原反应中电子的得失来分析正负极．