實驗小組探究鋁片做電極材料時的原電池反應,設計下表中裝置進行實驗并記錄。
【實驗1】
裝置 |
實驗現(xiàn)象 |
|
左側裝置電流計指針向右偏轉,燈泡亮 右側裝置電流計指針向右偏轉,鎂條、鋁條表面產生無色氣泡 |
(1)實驗1中,電解質溶液為鹽酸,鎂條做原電池的
負
負
極。
【實驗2】將實驗1中的電解質溶液換為NaOH溶液進行實驗2。
(2)該小組同學認為,此時原電池的總反應為2Al+2NaOH+6H
2O=2Na[Al(OH)
4]+3H
2↑,據(jù)此推測應該出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象為
計指針偏轉,Al電極將不斷減少,Mg電極上產生大量的氣泡
計指針偏轉,Al電極將不斷減少,Mg電極上產生大量的氣泡
。
實驗2實際獲得的現(xiàn)象如下:
裝置 |
實驗現(xiàn)象 |
|
ⅰ.電流計指針迅速向右偏轉,鎂條表面無氣泡,鋁條表面有氣泡 ⅱ.電流計指針逐漸向零刻度恢復,經零刻度后繼續(xù)向左偏轉。鎂條表面開始時無明顯現(xiàn)象,一段時間后有少量氣泡逸出,鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出 |
(3)ⅰ中鋁條表面放電的物質是溶解在溶液中的O
2,則該電極反應式為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
。
(4)ⅱ中“電流計指針逐漸向零刻度恢復”的原因是
Mg放電后生成Mg(OH)2,附著在鎂條表面,使Mg的放電反應難以發(fā)生,導致指針歸零
Mg放電后生成Mg(OH)2,附著在鎂條表面,使Mg的放電反應難以發(fā)生,導致指針歸零
。
【實驗3和實驗4】
為了排除Mg條的干擾,同學們重新設計裝置并進行實驗3和實驗4,獲得的實驗現(xiàn)象如下:
編號 |
裝置 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗3 |
|
電流計指針向左偏轉。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒有明顯現(xiàn)象;約10分鐘后,銅片表面有少量氣泡產生,鋁條表面氣泡略有減少。 |
實驗4 |
煮沸冷卻后的溶液 |
電流計指針向左偏轉。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒有明顯現(xiàn)象:約3分鐘后,銅片表面有少量氣泡產生,鋁條表面氣泡略有減少。 |
(5)根據(jù)實驗3和實驗4可獲得的正確推論是
ABC
ABC
(填字母序號)。
A.上述兩裝置中,開始時銅片表面得電子的物質是O
2B.銅片表面開始產生氣泡的時間長短與溶液中溶解氧的多少有關
C.銅片表面產生的氣泡為H
2D.由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測H
+在銅片表面得電子
(6)由實驗1~實驗4可推知,鋁片做電極材料時的原電池反應與
另一個電極的電極材料、溶液的酸堿性、溶液中溶解的O2
另一個電極的電極材料、溶液的酸堿性、溶液中溶解的O2
等因素有關。