镁铝和氢氧化钠溶液形成原电池的反应分析与应用

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/17 04:43:39

若电解质溶液为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片，则正极的电极反应式为。通过上述实验探究，你受到的启示是。

解题思路：原电池最大的特点为自发进行的氧化还原反应。一般为电极中的一种金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
解题过程：
解析：
镁铝放入氢氧化钠溶液中形成原电池。
自发的反应应该为铝和氢氧化钠溶液的反应，既2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
电极反应式书写离子方程式
根据原电池的负极应该为失去电子的反应，分析可知铝失去电子
则负极电极反应式为2Al-6e^-=2Al³⁺，因为溶液中存在氢氧化钠强碱，故不会得到铝离子，氢氧根大量，会与铝离子反应得到偏铝酸根
故实际负极反应式为：2Al-6e^-+8OH^- =2AlO₂^-+4H₂O
原电池正极应该为得到电子的反应，分析可知水中氢离子得到电子变成氢气
则正极的电极反应式：6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-
正负极反应相加，得到总反应的离子方程式为：2Al+2OH^- +6H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑+4H₂O
（需要注意，水是不能抵消的，只有这样才可以反映出铝和氢氧化钠溶液反应体现氧化还原的反应实质。因为前面的水是氧化剂，后面的水是中和产物，实质是不一样的）
若该反应只得到最简方程模式即为2Al+2OH^- +2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，就是最初的写的最简整个数化学方程式对应的离子方程式。
这个原电池反应是原电池中的一个较难的特例。
通过它说明了：课本有一个知识点是有所漏洞的。既课本说：原电池中相对活泼的金属做负极
我们知道：按照金属活动性顺序，镁是比铝活泼的，这样，镁应该做负极。实际该电池中镁做的是正极。
因此，我们可以更正说明如下：当原电池的电解液选择非氧化性强酸液时（如盐酸、稀硫酸）原电池中相对活泼的金属做负极
原因在于：金属活动性顺序，就是金属相对于非氧化性强酸（氢离子）或水排出的顺序。
故启示为：原电池中活泼的金属也不一定做负极。
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最终答案：略

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