Question

（10分）某研究性學習小組，為了探究電極與原電池的電解質之間關系，設計了下列實驗方案：用鋁片、銅片、鎂片作電極，分別與下列溶液構成原電池，并接電流表。
（1）若電解質溶液為0.5mol/L硫酸，電極為銅片和鋁片，則電流計指針偏向    （填“鋁”或“銅”）。
（2）若用濃硝酸作電解質溶液，電極為銅片和鋁片，則電流計指針偏向   （填“鋁”或“銅”），鋁做      （填“正”或“負”），正極上電極反應式為：                               
（3）若電解質溶液為0.5mol/L氫氧化鈉溶液，電極為鎂片和鋁片，則正極發生的電極反應為                                        。
通過上述實驗探究，你受到的啟示是                                                  
                                                                    

Answer 1

（10分）（1）鋁； （2）銅；正， 2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O
（3）2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑ 啟示1，電極類型與電解質溶液性質有關；啟示2，金屬活潑性相對某溶液而言，不同的物質相對同一種金屬，可能活潑性發生變化；啟示3，根據電極類型比較金屬活潑性不一定正確；啟示4，可以通過電流流向確定金屬的相對活潑性。

試題分析：（1）電極為銅片和鋁片，電解質為硫酸溶液時，負極為鋁，電子的流動方向為負極到正極，電流的方向為正極到負極，故電流表指針偏向于鋁；（2）濃硝酸做電解質溶液時，鋁鈍化，故銅做負極，電池反應為銅和濃硝酸反應，正極上是硝酸根離子得電子生成二氧化氮，電極反應式為：2NO₃^-+2e^-+4H⁺=2NO₂↑+2H₂O；（3）電解質溶液為0.5mol/L氫氧化鈉溶液，電極為鎂片和鋁片時，因為鎂和氫氧化鈉不反應，故負極為鋁，電池反應為鋁和氫氧化鈉反應，故正極反應為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；本題的啟示主要是負極材料不僅僅決定于金屬的活動性，還要考慮電解質溶液，考慮電池反應。