Question

某研究性学习小组，为了探究电极与原电池的电解质之间关系，设计了下列实验方案：用铝片、铜片、镁片作电极，分别与下列溶液构成原电池，并接电流表．
（1）若电解质溶液为0.5mol/L硫酸，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向

 

（填“铝”或“铜”）．铝片上的电极的反应式为

 

；
（2）若用浓硝酸作电解质溶液，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向

 

（填“铝”或“铜”），铝片为

 

极（填“正”或“负”）．铜极上电极反应式为：

 

，正极上发生的电极反应式为

 

；
（3）若电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片，则正极发生的电极反应为

 

．
通过上述实验探究，你受到的启示是

 

．

Answer 1

分析：（1）该原电池中，铝易失电子作负极，铜作正极，电子从铝沿导线流向铜，电流计指针偏向失电子的电极；
（2）在浓硝酸中，铝被钝化，铜溶解，所以铜易失电子为负极，铝是正极，电流计指针偏向失电子的电极；
（3）在氢氧化钠溶液中镁不失去电子，而铝失去电子而作负极，镁作正极．

解答：解（1）该原电池中，铝易失电子作负极，铜作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，电流计指针偏向失电子的电极，所以电流计指针偏向铝，
故答案为：铝；2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）该原电池中，铝和浓硝酸发生钝化现象而阻止进一步反应，铜易和浓硝酸反应，所以铜易失电子而作负极，铝作正极，电流计指针偏向失电子的电极铜，铜电极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺，正极上硝酸根离子得电子生成二氧化氮，电极反应式为：2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O，
故答案为：铜；正；Cu-2e^-=Cu²⁺，2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O；
（3）该原电池中，铝易失电子而作负极，镁作正极，正极上水得电子生成氢氧根离子和氢气，电极反应式为：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，
通过以上原电池可以得到以下启示：
1．电极类型与电解质溶液性质有关；2．金属活泼性相对某溶液而言，不同的物质相对同一种金属，可能活泼性发生变化；3．根据电极类型比较金属活泼性不一定正确；4．可以通过电流流向确定金属的相对活泼性．
故答案为：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；1．电极类型与电解质溶液性质有关；2．金属活泼性相对某溶液而言，不同的物质相对同一种金属，可能活泼性发生变化；3．根据电极类型比较金属活泼性不一定正确；4．可以通过电流流向确定金属的相对活泼性．

点评：本题考查了原电池原理，注意原电池正负极的判断不能根据金属的活泼性强弱判断，要根据金属在电解质溶液中得失电子的难易程度判断，为易错点．