某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:

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  • 解题思路:(1)氧化还原反应中失电子的金属做负极;

    (2)原电池中,较活泼的金属一般做负极,非金属电极为正极;

    (3)金属铝和氢氧化钠可以发生氧化还原反应,失电子的是金属铝,为原电池的负极;

    (4)原电池中电流的流向是从正极流向负极;

    (5)在原电池中,正负极的判断依据:失电子的极是负极,得电子的极是正极.

    (1)实验1中,氧化还原反应发生在金属镁和稀盐酸之间,失电子的是金属镁,为负极金属,实验2中,氧化还原反应发生在金属铝和稀盐酸之间,失电子的是金属铝,为负极金属,所以实验1、2中Al所作的电极不相同,故答案为:不同;

    (2)Al、石墨、盐酸构成的原电池中,较活泼的金属铝做负极,电极反应为:2Al-6e-→2Al3+;石墨电极为正极,电极反应为:6H++6e-→3H2↑,故答案为:负极,2Al-6e-→2Al3+;正极,6H++6e-→3H2↑;

    (3)实验4中,金属铝和氢氧化钠可以发生自发的氧化还原反应,失电子的是金属铝,为原电池的负极,自发的氧化还原反应即为电池的总反应,故答案为:负极;2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑;

    (4)实验5中Al遇浓硝酸发生钝化,发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应,Zn作负极,Al作正极,电子由正极流向负极,所以电流计指针偏向铝,故答案为:Al遇浓硝酸发生钝化,发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应,Zn作负极,Al作正极,电子由负极流向正极,所以电流计指针偏向铝.

    (5)在原电池中,正负极的判断依据:失电子的极是负极,得电子的极是正极;较活泼金属为负极,不活泼的为正极,根据自发的氧化还原反应来判断正负极是最准确的方法,答:与另一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关;

    (5)在原电池中金属铝作正极还是作负极,一定要看自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应,金属铝参加反应,失电子,做负极,反之作正极,故答案为:自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应,金属铝参加反应,失电子,做负极,反之作正极.

    点评:

    本题考点: 原电池和电解池的工作原理;电极反应和电池反应方程式.

    考点点评: 本题是一道关于原电池的综合实验题,考查角度广,难度较大,要求学生具有分析和解决问题的能力.