Question

如图所示，组成一种原电池。试回答下列问题(灯泡功率合适)：

(1)电解质溶液为稀硫酸时，灯泡亮，Mg电极上发生的反应为____________________；Al电极上发生的反应为_____________________________。溶液中向_____移动（填“Mg电极”或“Al电极”）。当电路中转移0.5 mol电子时，理论上消耗负极材料的质量为___ g。

(2)电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡________(填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。

a．若灯泡亮，Al电极上发生的反应为____________________________。

b．若灯泡不亮，其理由为________________________。

Answer

Mg－2e－=Mg2＋ 2H＋＋2e－=H2↑ 镁电极 6 亮 无

【解析】

(1)电解质溶液为稀硫酸时，灯泡亮，形成原电池，镁比铝活泼，镁作负极，电极反应为Mg－2e－=Mg2＋，铝作正极，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，据此分析判断并计算解答；

(2)金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀NaOH时，由于镁不能与氢氧化钠反应，而金属铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠）溶液和氢气，所以铝为负极，镁为正极，据此分析解答。

(1)电解质溶液为稀硫酸时，灯泡亮，形成原电池，镁比铝活泼，镁作负极，电极反应为Mg－2e－=Mg2＋，铝作正极，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，原电池中阴离子向负极移动，向镁电极移动，根据负极电极反应：Mg－2e－=Mg2＋，消耗1mol镁，转移2mol电子，则转移0.5 mol电子时，消耗镁电极0.25mol，其质量为0.25mol×24g/mol=6g；

(2)金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀NaOH时，由于镁不能与氢氧化钠反应，而金属铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠)溶液和氢气，所以铝为负极，镁为正极，该装置构成原电池，则灯泡亮，正极的电极反应为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，负极的电极反应为。