Question

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，其裝置如下圖：

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”），請舉例說明：__________________________________________。
（4）指出下列電池的放電過程中，電解質溶液酸堿性的變化：甲_______，丙_______，戊_______。（填酸性或堿性增強或減弱）

Answer 1

（1）

裝置 序號	正極	負極反應式	陽離子 移動方向
甲	Al	Mg－2e－=Mg2＋	鋁極
乙	Pt	Fe－2e－=Fe2＋	鉑極
丙	Mg	Al－3e－＋4OH－=AlO2-＋2H2O	鎂極
丁	Al	Cu－2e－=Cu2＋	鋁極
戊	石墨	CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O	石墨

 
（2）電解質溶液的性質
（3）不一定　上述五個原電池中，戊裝置的負極材料沒有參與反應，其他電池的負極發生了氧化反應
（4）酸性減弱　堿性減弱　堿性減弱

（1）電池甲：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；
丙電池：在氫氧化鈉溶液中，鋁與NaOH溶液反應，鋁失去電子，發生氧化反應，鋁離子與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸根離子和水；
丁電池：常溫下，濃硝酸使鋁鈍化，銅溶解，銅為負極；
戊電池是燃料電池，甲烷與氧氣反應，甲烷發生氧化反應，在堿中生成碳酸鹽和水，氧氣發生還原反應。所以。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，電極都是鋁、鎂，由于電解質溶液不同，故電極名稱不同，即電極類型與電極材料、電解質溶液都有關。
（3）大多數電池的負極材料參與反應發生氧化反應，燃料電池的負極材料不參與反應，可燃物如氫氣、一氧化碳、甲烷、乙醇等在負極區發生氧化反應。
（4）根據溶液中離子參加反應情況判斷溶液酸堿性的變化。