Question

【題目】甲、乙兩位學生想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片和鋁片作電極，但甲同學將電極放入6mol·L-1H2SO4溶液中，乙同學將電極放入6mol·L-1的NaOH溶液中，如下圖所示。

（1）如果甲、乙同學均認為若構成原電池的電極材料都是金屬，則構成負極材料的金屬應比構成正極材料的金屬活潑，則甲會判斷出______的活動性更強，而乙會判斷出負極的電極反應式為______________。

（2）由此實驗，可得到哪些正確的結論？___________（填字母）。

A.利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應注意選擇合適的介質

B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強

C.該實驗說明金屬活動性順序表已過時，已沒有實用價值

D.該實驗說明化學研究的對象復雜，反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析

（3）上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序表判斷原電池的正、負極”的做法_________（填“可靠”或“不可靠”）。如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正、負極的可行的實驗方案：_______________，（如可靠，此空可不填）。

（4）鋁電池性能優越，Al-Ag2O電池可用作水下動力電源，其原理如下圖所示。該電池反應的化學方程式為：_______________________________。

Answer 1

【答案】 Mg AD 不可靠 將兩種金屬連上電流表后插入電解質溶液中，構成原電池，利用電流表測試電流的方向，從而判斷電子的流動方向，由此確定原電池的正負極

【解析】分析：（1）甲同學依據的化學反應原理是Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑，乙同學依據的化學反應原理是2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，結合原電池工作原理解答；

（2）A．原電池正負極與電解質溶液有關；B．鎂的金屬性大于鋁；C．該實驗證明說明電解質溶液性質選用選擇合適的介質，不能說明金屬活動性順序過時；D．該實驗說明化學研究對象復雜，反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析；

（3）可以通過測電流的方向來判斷原電池的正負極；

（4）根據鋁失去電子、氧化銀得到電子解答。

詳解：（1）甲中鎂易失電子作負極、Al作正極，負極上鎂發生氧化反應、正極上氫離子發生還原反應，因此判斷出的金屬性是鎂強于鋁；乙池中鎂作正極，鋁能與氫氧化鈉溶液反應作負極，負極上鋁失電子發生氧化反應，負極反應式為Al＋4OH――3e－＝AlO2－＋2H2O；

（2）A．根據甲、乙中電極反應式知，原電池正負極與電解質溶液有關，A正確；B．鎂的金屬性大于鋁，但失電子難易程度與電解質溶液有關，B錯誤；C．該實驗說明電解質溶液性質影響電極的正負極，不能說明金屬活動性順序沒有使用價值，C錯誤；D．該實驗說明化學研究對象復雜，反應與條件有關，電極材料相同其反應條件不同導致其產物不同，所以應具體問題具體分析，D正確；答案選AD；

（3）上述實驗說明，“直接利用金屬活動性順序表判斷電池中的正負極”并不考可靠，最好是接一個電流計，通過觀察電流方向判斷原電池的正負極，即將兩種金屬連上電流表后插入電解質溶液中，構成原電池，利用電流表測試電流的方向，從而判斷電子的流動方向，由此確定原電池的正負極；

（4）鋁是活潑的金屬，能與氫氧化鈉溶液反應，鋁電極是負極。氧化銀得到電子，作正極，則總反應式為2Al+3Ag2O+2NaOH＝2NaAlO2+6Ag+2H2O。