某市中学化学兴趣小组利用下图所示原电池装置进行实验,请回答下列问题:
(1)实验中,同学们发现两装置电流计的指针偏转方向不同,因此有人提出以下观点,其中正确的是____________。(双选题,漏选得2分,多选错选得0分)
A.金属活动性铝比镁强
B.金属活动性镁比铝强,两装置中镁均为负极
C.仅根据金属活动性顺序不能准确判断原电池的正负极
D.原电池中的正负极受电解质溶液的酸碱性、强氧化性等因素的影响
(2)要准确判断原电池的正负极除了可用电流计等仪表测量外,还可以通过观察现象来判断,请写出乙图中的电极材料及反应现象。(设镁铝均为纯净金属)
正极: 负极: 。
(3)写出甲图中的电极反应式:
①负极: _________________________;
②正极: _________ __________ 。
(4)乙图中铝片与NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________________。某同学测得乙图中实验前铝片的质量是5g,实验后的质量是2.3g,则在实验过程中产生氢气的体积为_______(标况),转移电子的物质的量为________。
(17分,(1)小题3分,其余每空2分)
(1)C、D(全对得3分,漏选得2分,多选错选得0分)
(2)镁片、有气泡产生;铝片、逐渐溶解
(3)①Mg—2e―=Mg2+ ②2H++2e―=H2↑;
(4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,3.36L(漏单位得0分),0.3mol(漏单位得1分)
【解析】
试题分析:(1)甲装置中,电解质是稀硫酸,则活泼性强的金属是负极。乙装置中电解质是氢氧化钠溶液,由于镁和氢氧化钠溶液不反应,则作为负极的是铝,镁是正极,所以答案选CD。
(2)乙中铝是负极,失去电子,逐渐溶解。镁是正极,其表面有氢气生成。
(3)甲图中镁是负极,铝是正极,则电极反应式分别是负极:的电极反应式:Mg—2e―=Mg2+ 、正极:2H++2e―=H2↑。
(4)乙图中铝片与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。乙图中实验前铝片的质量是5g,实验后的质量是2.3g,则消耗铝的质量是2.7g,物质的量是0.1mol,失去0.3mol电子。则根据电子的得失守恒可知生成氢气的物质的量是0.15mol,标准状况下的体积是0.15mol×22.4L/mol=3.36L。
考点:考查原电池的有关判断和计算
点评:该题是高考中的常见题型和考点,属于中等难度试题的考查。试题贴近高考,基础性强,注重答题的灵活性,有利于培养学生的逻辑思维能力和灵活应变能力。该题的关键是明确原电池的工作原理,特别是原电池中正负极的判断依据,然后结合题意和方程式灵活运用即可。
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