Question

【題目】為了探究原電池的工作原理，某化學學習小組設計了一組實驗，其裝置如圖所示：

甲 乙 丙

丁 戊

回答下列問題：

（1）根據原電池原理填寫下表：

裝置序號	正極	負極反應式	陽離子移動方向
甲
乙
丙
丁
戊

（2）電極類型除與電極材料的性質有關外，還與 有關。

（3）根據上述電池分析，負極材料是否一定參加電極反應? (填“是”、“否”或“不一定”)，用上述電池說明： 。

（4）上述電池放電過程中，電解質溶液酸堿性的變化：甲 ，丙 ，戊 。(均填“酸性減弱”或“堿性減弱”)

Answer 1

【答案】（1）

裝置序號	正極	負極反應式	陽離子 移動方向
甲	Al	Mg2eMg2+	移向鋁極
乙	Pt	Fe2eFe2+	移向鉑極
丙	Mg	Al3e+4OH+2H2O	移向鎂極
丁	Al	Cu2eCu2+	移向鋁極
戊	石墨	CH48e+10OH+7H2O	移向石墨 電極

（2）電解質溶液的性質

（3）不一定 在題述五個原電池中，戊裝置的負極材料沒有參與反應，其他電池的負極材料發生了氧化反應

（4）酸性減弱 堿性減弱 堿性減弱

【解析】（1）甲電池：在稀硫酸中，鎂比鋁活潑，鎂為負極，發生氧化反應，鋁為正極，H+在鋁極上發生還原反應。乙電池：鐵比鉑活潑，鐵為負極，發生氧化反應，鉑為正極，Cu2+在鉑極上被還原。丙電池：在氫氧化鈉溶液中鋁與NaOH溶液反應，鋁為負極，鋁失去電子，發生氧化反應，與OH反應生成偏鋁酸根離子和水，鎂為正極，正極上產生H2。丁電池：常溫下，鋁遇濃硝酸鈍化，銅溶解，故銅為負極，發生氧化反應，Al為正極。戊電池：該電池是燃料電池，甲烷發生氧化反應，在堿溶液中生成碳酸鹽和水，氧氣發生還原反應，即在負極區通入甲烷，在正極區通入空氣。

（2）通過比較甲、丙電池可知，電極材料都是鋁、鎂，由于電解質溶液不同，故電極反應不同，即電極類型與電解質溶液也有關。

（3）大多數電池的負極材料發生氧化反應，但燃料電池的負極材料不參與反應，氫氣、一氧化碳、甲烷、乙醇等可燃物在負極區發生氧化反應。

（4）根據電解質溶液中的反應情況判斷溶液酸堿性的變化。

【備注】通常所說的活潑金屬作負極，是依據金屬活動順序表的，即金屬與酸反應的活潑性，但要注意鋁和鎂作原電池的電極，氫氧化鈉溶液作電解質溶液時，鋁作負極；還要注意常溫下濃硝酸能使活潑的金屬鋁、鐵鈍化，使其不能參與原電池反應。