Question

某同學(xué)用如圖所示的裝置研究不同電解質(zhì)溶液中Mg和Al的活潑性．請回答下列問題：
（1）用

 

（填儀器名稱）向燒杯中加入50.00ml0.200ml/
LH₂SO₄溶液如右圖連接裝置，電流計表針將

 

（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），用圖示儀器由0.00ml刻度處向燒杯中逐漸滴加0.400mol/L的Ba（OH）₂溶液，當(dāng)?shù)渭拥阶x數(shù)為

 

ml時，電流計讀數(shù)基本為0，若繼續(xù)滴加，電流計表針將

 

 （填“不偏轉(zhuǎn)”、“向原方向偏轉(zhuǎn)”或“向反方向偏轉(zhuǎn)”）．
（2）滴加Ba（OH）₂溶液前鎂為原電池的

 

（填電極名稱）；滴加過量的Ba（OH）₂溶液后，負(fù)極的電極反應(yīng)式為

 

；正極的電極反應(yīng)式

 

．由此得出判斷原電池負(fù)極的依據(jù)是

 

．
（3）將Mg和Al用導(dǎo)線連接后插入濃HNO₃中，發(fā)現(xiàn)A1片表面有紅棕色氣體生成，此時A1表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）酸性溶液只能用酸式滴定管量取，能構(gòu)成原電池的裝置有電流產(chǎn)生，當(dāng)硫酸和氫氧化鋇恰好反應(yīng)時，溶液中只有水，不能構(gòu)成原電池，電流計讀數(shù)基本為0，若繼續(xù)滴加，溶液呈堿性，該裝置又構(gòu)成原電池，所以電流計表針又發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
（2）酸性條件下，Mg、Al中Mg作負(fù)極、Al作正極，堿性條件下，Al為負(fù)極、Mg作正極；
（3）將Mg和Al用導(dǎo)線連接后插入濃HNO₃中，Al和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，Mg易失電子作負(fù)極、Al作正極，正極上硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）酸性溶液只能用酸式滴定管量取，所以量取硫酸的滴定管必須是酸式滴定管；Mg、Al和稀硫酸符合原電池構(gòu)成條件，所以能構(gòu)成原電池，Mg作負(fù)極、Al作正極，則該裝置有電流產(chǎn)生；當(dāng)硫酸和氫氧化鋇恰好反應(yīng)時，溶液中只有水，不能構(gòu)成原電池，電流計讀數(shù)基本為0，根據(jù)硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)知，二者以1：1進(jìn)行，因為氫氧化鋇濃度是硫酸的2倍，則氫氧化鋇溶液體積是硫酸體積的一半，為25.00mL；若繼續(xù)滴加，溶液呈堿性，Al、Mg和氫氧化鋇溶液構(gòu)成原電池，Al易失電子作負(fù)極、Mg作正極，所以電流計表針又發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且與原來偏轉(zhuǎn)方向相反，
故答案為：酸式滴定管；偏轉(zhuǎn)；25.00mL；向反方向偏轉(zhuǎn)；
（2）酸性條件下，Mg、Al中Mg作負(fù)極、Al作正極，所以滴加氫氧化鋇溶液前Mg作負(fù)極；滴加過量氫氧化鋇溶液后，Al為負(fù)極、Mg作正極，負(fù)極反應(yīng)式為2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4OH^-，正極反應(yīng)式為6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-，根據(jù)反應(yīng)知，失電子的一極作負(fù)極，
故答案為：負(fù)極；2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4OH^-；6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-；失電子的一極作負(fù)極；
（3）將Mg和Al用導(dǎo)線連接后插入濃HNO₃中，Al和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，Mg易失電子作負(fù)極、Al作正極，正極上硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為NO₃^-+2H⁺+e^-=NO₂↑+H₂O，故答案為：NO₃^-+2H⁺+e^-=NO₂↑+H₂O．

點評：本題考查了原電池原理，涉及電極反應(yīng)式的書寫及正負(fù)極的判斷，注意不能根據(jù)金屬的活潑性強(qiáng)弱判斷正負(fù)極，而是在電解質(zhì)溶液中易失電子的電極作負(fù)極，為易錯點．