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”）．
（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”），铜极上电极反应式为：

 

（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

考点：探究原电池及其工作原理

专题：实验设计题,电化学专题

分析：（1）Cu、Al和稀硫酸构成原电池，Al易失电子作负极、Cu作正极，电子从负极沿导线流向正极，电流计指针偏向原电池负极；
（2）Cu、Al和浓硝酸构成原电池，Cu易失电子发生氧化反应作负极，Al作正极，电流计指向负极；
（3）Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，Al易失电子作负极、Mg作正极，正极上水得电子发生还原反应．

解答： 解：（1）Cu、Al和稀硫酸构成原电池，Al易失电子作负极、Cu作正极，电子从负极沿导线流向正极，电流计指针偏向原电池负极Al，负极电极反应式为Al-3e^-=Al³⁺，正极电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：铝； 
（2）Cu、Al和浓硝酸构成原电池，Cu易失电子发生氧化反应作负极，Al作正极，负极电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，正极电极反应式为2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O，
电流计指向负极Cu，
故答案为：铜；2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O；
（3）Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，Al易失电子作负极、Mg作正极，负极上电极反应式为Al-3e^-=Al³⁺，正极上水得电子发生还原反应，正极上电极反应式为2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，根据以上实验得到的启示为，启示1，电极类型与电解质溶液性质有关；启示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；启示3，根据电极类型比较金属活泼性不一定正确；启示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↑； 启示1，电极类型与电解质溶液性质有关；启示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；启示3，根据电极类型比较金属活泼性不一定正确；启示4，可以通过电流流向确定金属的相对活泼性．

点评：本题考查了探究原电池原理，会根据实验现象分析原电池原理，注意要根据失电子难易程度确定正负极，不能根据金属的活泼性强弱判断正负极，为易错点．