某化学兴趣小组利用如图所示原电池装置进行实验,请回答下列问题:

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  • 解题思路:(1)A、金属活动性Mg比Al强

    B、金属活动性镁比铝强,在原电池中易失电子的金属作负极;

    C、仅根据金属活动性顺序不能准确判断原电池的正负极,要根据原电池中失电子难易程度判断;

    D、原电池中的正负极受电解质溶液的酸碱性、强氧化性等因素的影响;

    (2)镁片上有气泡生成说明镁片上得电子发生还原反应;

    (3)①正极上氢离子放电;

    ②负极上镁失电子发生氧化反应;

    (4)根据铝和氢气之间的关系式计算生成氢气的体积;根据铝和转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量.

    (1)A、在金属活动性顺序表中,金属Mg的活动性比Al强,故错误;

    B、金属活动性镁比铝强,甲中镁作负极、乙中镁作正极,故错误;

    C、金属活动性镁比铝强,甲中镁作负极、乙中镁作正极,所以仅根据金属活动性顺序不能准确判断原电池的正负极,故正确;

    D、金属活动性镁比铝强,甲中镁作负极、乙中镁作正极,所以原电池中的正负极受电解质溶液的酸碱性、强氧化性等因素的影响,故正确;

    故选CD;

    (2)乙中Al易和氢氧化钠溶液反应,而镁和氢氧化钠溶液不反应,所以Al作负极、Mg作正极,正极上水得电子生成氢气,所以有气泡产生,故答案为:镁片、有气泡产生;

    (3)①Al作正极,正极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H++2e-═H2↑,故答案为:2H++2e-═H2↑;

    ②负极上镁失电子发生氧化反应,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,故答案为:Mg-2e-=Mg2+

    (4)参加反应的铝的质量=10g-4.6g=5.4g,n(Al)=[5.4g/27g/mol]=0.2mol,电池反应式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,根据铝和氢气之间的关系式得氢气体积=

    0.2mol

    2×3×22.4L/mol=6.72L,根据铝和转移电子的关系式得转移电子的物质的量=0.2mol×3=0.6mol,故答案为:6.72L;0.6mol.

    点评:

    本题考点: 原电池和电解池的工作原理.

    考点点评: 本题考查了原电池原理和物质的量的计算,根据原电池中失电子难易程度确定正负极,不能根据金属的活泼性确定正负极,为易错点.