Question

某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L^－1的稀H₂SO₄中，乙同学将电极放入6 mol·L^－1的NaOH溶液中，如图所示。

(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式：

负极___________________________________，

正极___________________________________。

(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式：

负极___________________________________，

正极___________________________________。

总反应离子方程式为_________________________。

(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。

(4)由此实验，可得到如下哪些结论？________。

A．利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质

B．镁的金属性不一定比铝的金属性强

C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值

D．该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析

(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案____________________。

Answer

(1)Mg－2e－===Mg2＋ 2H＋＋2e－===H2↑

(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlO2－＋4H2O

6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑

2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑

(3)Mg Al (4)AD

(5)不可靠 将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子的流动方向，再来确定原电池的正、负极

【解析】(1)甲池中电池总反应方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，Al作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

(2)乙池中电池总反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极上为Al被氧化生成Al3＋后与OH－反应生成AlO2－，电极反应式为2Al－6e－＋8OH－===2AlO2－＋4H2O；正极产物为H2，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑。

(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中Al为负极，Mg为正极，若根据负极材料金属比正极活泼，则甲判断Mg活动性强，乙判断Al活动性强。

(4)选AD。Mg的金属活动性一定比Al强，金属活动性顺序表是正确的，应用广泛。

(5)判断正、负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断，直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极是不可靠的。