Question

某化學興趣小組利用如圖所示原電池裝置進行實驗，請回答下列問題：
（1）實驗中，同學們發(fā)現(xiàn)兩裝置電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，因此有人提出以下觀點，其中正確的是

 

．（雙選題，漏選得2分，多選錯選得0分）
A、金屬活動性鋁比鎂強
B、金屬活動性鎂比鋁強，兩裝置中鎂均為負極
C、僅根據(jù)金屬活動性順序不能準確判斷原電池的正負極
D、原電池中的正負極受電解質(zhì)溶液的酸堿性、強氧化性等因素的影響
（2）要準確判斷原電池的正負極除了可用電流計等儀表測量外，還可以通過觀察現(xiàn)象來判斷，請寫出乙圖中的電極材料及反應現(xiàn)象．（設鎂鋁均為純凈金屬）正極：

 

；
（3）寫出甲圖中的電極反應式：
①正極：

 

；
②負極：

 

．
（4）某同學測得乙圖中實驗前鋁片的質(zhì)量是10g，實驗后的質(zhì)量是4.6g，則在實驗過程中產(chǎn)生氫氣的體積為

 

（標況），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）A、金屬活動性Mg比Al強
B、金屬活動性鎂比鋁強，在原電池中易失電子的金屬作負極；
C、僅根據(jù)金屬活動性順序不能準確判斷原電池的正負極，要根據(jù)原電池中失電子難易程度判斷；
D、原電池中的正負極受電解質(zhì)溶液的酸堿性、強氧化性等因素的影響；
（2）鎂片上有氣泡生成說明鎂片上得電子發(fā)生還原反應；
（3）①正極上氫離子放電；
②負極上鎂失電子發(fā)生氧化反應；
（4）根據(jù)鋁和氫氣之間的關系式計算生成氫氣的體積；根據(jù)鋁和轉(zhuǎn)移電子之間的關系式計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）A、在金屬活動性順序表中，金屬Mg的活動性比Al強，故錯誤；
B、金屬活動性鎂比鋁強，甲中鎂作負極、乙中鎂作正極，故錯誤；
C、金屬活動性鎂比鋁強，甲中鎂作負極、乙中鎂作正極，所以僅根據(jù)金屬活動性順序不能準確判斷原電池的正負極，故正確；
D、金屬活動性鎂比鋁強，甲中鎂作負極、乙中鎂作正極，所以原電池中的正負極受電解質(zhì)溶液的酸堿性、強氧化性等因素的影響，故正確；
故選CD；
（2）乙中Al易和氫氧化鈉溶液反應，而鎂和氫氧化鈉溶液不反應，所以Al作負極、Mg作正極，正極上水得電子生成氫氣，所以有氣泡產(chǎn)生，故答案為：鎂片、有氣泡產(chǎn)生； 
（3）①Al作正極，正極上氫離子放電生成氫氣，電極反應式為2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；
②負極上鎂失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Mg-2e^-=Mg²⁺，故答案為：Mg-2e^-=Mg²⁺；
（4）參加反應的鋁的質(zhì)量=10g-4.6g=5.4g，n（Al）=

5.4g

27g/mol

=0.2mol，電池反應式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根據(jù)鋁和氫氣之間的關系式得氫氣體積=

0.2mol

2

×3×22.4L/mol=6.72L，根據(jù)鋁和轉(zhuǎn)移電子的關系式得轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×3=0.6mol，故答案為：6.72L；0.6mol．

點評：本題考查了原電池原理和物質(zhì)的量的計算，根據(jù)原電池中失電子難易程度確定正負極，不能根據(jù)金屬的活潑性確定正負極，為易錯點．