Question

【題目】某化學興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用，設計并進行了以下一系列實驗，實驗結果記錄如下表：

試根據表中的實驗現象完成下列問題：

(1)實驗①、②中鋁所作的電極(指正極或負極)________(填“相同”或“不相同”)。

(2)實驗③中鋁為________極，電極反應式為_________________________________________；石墨為________極，電極反應式為______________；電池總反應式為____________________。

(3)實驗④中鋁作負極還是正極？____________，理由是_________________________，鋁電極的電極反應式為__________________________________________________________。

(4)根據實驗結果總結出影響鋁在原電池中作正極或負極的因素為______________________。

Answer 1

【答案】 不相同 負 2Al－6e－＝2Al3＋ 正 6H＋＋6e－＝3H2↑ 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 負極 鋁與氫氧化鈉溶液反應，鎂與氫氧化鈉溶液不反應 Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O 另一個電極材料的活動性和電解質溶液

【解析】（1）金屬與酸構成的原電池中，活潑金屬作負極；

（2）實驗3中Al為負極，石墨為正極，電池反應為2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑；

（3）實驗4中發生2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，Al失去電子，Al為負極；

（4）在原電池中，失電子的極是負極，得電子的極是正極，鋁在原電池中作正極或負極需要從自發進行的氧化還原反應出發。

（1）金屬與酸構成的原電池中，活潑金屬作負極，則實驗1中Mg的活潑性大于Al，所以Al作正極，而實驗2中Al的活潑性大于Cu，所以Al作負極，因此實驗①、②中鋁所作的電極不同；

（2）實驗3中鋁是活潑的金屬，石墨是能導電的非金屬，因此Al為負極，電極反應為2Al－6e－＝2Al3＋；石墨為正極，其電極反應為6H＋＋6e－＝3H2↑，因此電池總反應為2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑；

（3）實驗4中鋁與氫氧化鈉溶液反應，鎂與氫氧化鈉溶液不反應，而發生2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，所以鋁是負極，電極反應式為Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O；

（4）在原電池中金屬鋁作正極還是作負極，一定要看自發的氧化還原反應中金屬鋁是否參與反應，金屬鋁參加反應，失電子作負極，反之作正極，即影響鋁在原電池中作正極或負極的因素為另一個電極材料的活動性和電解質溶液。