某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电流计指针 偏转方向 |
1 | Mg Al | 稀盐酸 | 偏向Al |
2 | Al Cu | 稀盐酸 | 偏向Cu |
3 | Al 石墨 | 稀盐酸 | 偏向石墨 |
4 | Mg Al | NaOH溶液 | 偏向Mg |
5 | Al Zn | 浓硝酸 | 偏向Al |
根据上表中的实验现象完成下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同? .
(2)写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式.铝电极 . 石墨电极 电池总反应: .
(3)实验4中的铝作正极还是负极? ,为什么? .
(4)实验5中,负极反应为 .
考点:
探究原电池及其工作原理. | 专题: | 电化学专题. |
分析: | (1)氧化还原反应中失电子的金属做负极; (2)原电池中,较活泼的金属一般做负极,非金属电极为正极,据此写出电极反应及电极总反应; (3)金属铝和氢氧化钠可以发生氧化还原反应,失电子的是金属铝,为原电池的负极; (4)铝与浓硝酸发生钝化,反应锌为负极,负极锌失去电子生成锌离子. |
解答: | 解:(1)实验1中,氧化还原反应发生在金属镁和稀盐酸之间,失电子的是金属镁,为负极金属,实验2中,氧化还原反应发生在金属铝和稀盐酸之间,失电子的是金属铝,为负极金属,所以实验1、2中Al所作的电极不相同, 故答案为:不同; (2)Al、石墨、盐酸构成的原电池中,较活泼的金属铝做负极,电极反应为:2Al﹣6e﹣→2Al3+;石墨电极为正极,电极反应为:6H++6e﹣→3H2↑,电解总反应为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑, 故答案为:2Al﹣6e﹣→2Al3+;6H++6e﹣→3H2↑;2Al+6H+=2Al3++3H2↑; (3)实验4中,金属铝和氢氧化钠可以发生自发的氧化还原反应,失电子的是金属铝,为原电池的负极,自发的氧化还原反应即为电池的总反应,故答案为:负极;因为Al能和NaOH溶液反应而Mg不能; (4)实验5中Al遇浓硝酸发生钝化,发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应,Zn作负极,Al作正极,负极锌失去电子生成锌离子,负极反应为:Zn﹣2e﹣=Zn2+, 故答案为:Zn﹣2e﹣=Zn2+. |
点评: | 本题考查原电池原理,明确发生的原电池反应及正负极的判断是解答本题的关键,题目难度不大,注意利用氧化还原反应中电子的得失来分析正负极. |