Question

19．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol•L^-1的H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入6mol•L^-1的NaOH溶液中，如图所示．

（1）甲中SO₄^2-移向镁片极（填“铝片”或“镁片”）．写出甲中正极的电极反应式2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）乙中负极为铝片，总反应的离子方程式：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．此反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：1．
（3）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池中的正负极”这种做法不可靠（填“可靠”或“不可靠”）．如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行性实验方案在两电极之间连上一个电流计测电流方向，判断原电池的正负极（如可靠，此空可不填）．

Answer 1

分析 （1）在酸性介质中镁比铝活泼，所以甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应；
（2）在碱性介质中铝比镁活泼，所以乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应；
（3）可以通过测电流的方向来判断原电池的正负极．

解答 解：（1）镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，原电池中阴离子向负极移动，所以硫酸根离子流向镁片，正极的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：镁片；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）在碱性介质中铝比镁活泼，所以乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，总的电极反应式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，氧化剂是水，还原剂是铝，而1mol的水电离产生1mol的氢离子，1mol的氢离子得到1mol的电子，而1mol的转移3mol的电子，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：1，故答案为：铝片，2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，3：1；
（3）上述实验说明，“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”并不考可靠，最好是接一个电流计，通过观察电流方向判断原电池的正负极，
故答案为：不可靠；在两电极之间连上一个电流计测电流方向，判断原电池的正负极．

点评 本题考查了探究原电池原理，明确原电池中各个电极上发生的反应是解本题关键，注意不能根据金属的活动性强弱判断正负极，要根据失电子难易程度确定负极，为易错点．