Question

10．如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题：
（1）电解质溶液为稀H₂SO₄时，若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为：Mg-2e^-=Mg²⁺；溶液的PH增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）电解质溶液为NaOH（aq）时，若灯泡亮，则Mg电极为电池的正极（填“正”或“负”）．若产生标况下33.6L气体，则溶液增重24g．
（3）再次更换一种电解质溶液，组成原电池，使得溶液质量减少，请写出一种可能的电解质溶液CuSO₄ 溶液．

Answer 1

分析 （1）金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀H₂SO₄时，可形成原电池，金属镁较铝活泼，做原电池的负极，铝做原电池的正极；
（2）金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀NaOH时，由于金属铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，所以铝为负极，镁为正极；
（3）再次更换一种电解质溶液，组成原电池，使得溶液质量减少，可以是镁做负极，铝做正极，电解质溶液和镁反应溶液质量减小，可以是没置换出金属比镁重；

解答 解：（1）金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀H₂SO₄时，可形成原电池，金属镁较铝活泼，做原电池的负极，铝做原电池的正极，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，正极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，消耗氢离子，溶液PH增大，
故答案为：Mg-2e^-=Mg²⁺；增大；
（2）金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀NaOH时，由于金属铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，所以铝为负极，镁为正极，
负极反应为2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，正极反应为6H₂O+6e^-=3H₂ ↑+6OH^-，若产生标况下33.6L气体为氢气，物质的量=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，2Al～3H₂～6e^-，消耗铝物质的量=$\frac{2×1.5mol}{3}$=1mol，消耗铝质量=27g/L×1mol=27g，放出氢气质量=1.5mol×2g/mol=3g，溶液增重27g-3g=24g，
故答案为：正；24；
（3）再次更换一种电解质溶液，组成原电池，使得溶液质量减少，可以是镁做负极，铝做正极，电解质溶液和镁反应溶液质量减小，可以是没置换出金属比镁重，可以是CuSO₄ 溶液，发生反应Mg+CuSO₄=MgSO₄+Cu，
故答案为：CuSO₄ 溶液；

点评 本题考查了原电池原理、电极反应、电极判断、电子守恒的计算等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．