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:
编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电流指针偏转方向 |
1 | Mg Al | 稀盐酸 | 偏向Al |
2 | Al Cu | 稀盐酸 | 偏向Cu |
3 | Al 石墨 | 稀盐酸 | 偏向石墨 |
4 | Mg Al | NaOH溶液 | 偏向Mg |
5 | Al Zn | 浓硝酸 | 偏向Al |
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?______.
(2)写出实验3中的电极反应式.
铝为______,______;
石墨为______,______;
(3)实验4中的铝作正极还是负极?写出电池总反应方程式______.
(4)解释实验5中电流指针偏向铝的原因______.
(5)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响?
(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,电子由正极流向负极,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.