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动手做如下两个原电池的实验。剪约8 cm长、2 cm宽的纯铜片、纯铝片各一片,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2 cm),将铜片和铝片分别用导线与电流表的“+”,“一”端相连接,电流表指针调到中间位置,取两个100 mL的小烧杯,向一只烧杯中注入约60 mL的浓HNO3,向另一只烧杯中注入
60 mL 6 mol/L的烧碱溶液,然后继续下面实验并回答下列问题:
(1)先将两电极同时插入烧碱溶液中,电流表指针偏向_______(填“铝”或“铜”)极,铝片上电极反应式为 __________________,铜片上的现象为________________________。
(2)再将两电极同时插入浓硝酸中,电流表指针偏向____(填“铝”或“铜”)极,此时铜是___(填 “正”或“负”)极,铝片上的电极反应式为_________________________。
(3)(2)中的实验进行几分后,你会发现电流表指针的偏转方向改变了,请解释其中的原因,并由此推断在两极上可能出现的现象,写出此时相应的电极反应式,并用实验验证。
___________________________________
(1)铝;Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;铜片上有气泡
(2)铜;负;NO3-+2H++e-=NO2↑+H2O
(3)随着反应的进行,浓HNO3变稀,在稀HNO3中铝比铜活泼,则发生了正负极的交换,故电流表指针由原来指向铜变为指向铝,此时可看到铝片逐渐溶解,而铜片上有气泡。电极反应式负极:
Al-3e-=Al3+,正极:NO3-+ 4H++3e-=NO↑+2H2O
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