高中化学专题——金属铝在电池电极反应中的特殊性

铝是最常见的金属，因其化学性质的某些特殊性，如铝单质显两性，易发生钝化，形成铝离子后在溶液里易发生离子反应等，使以铝为中心的各类题型的出频率较高．其中，金属铝在电池中作电极的一类题具有一定的迷惑性和思考性，值得重视。

例1

(1)将铜棒与铝棒用导线连接后插入稀硫酸中组成原电池．铝片在电池中作电池的 极，铜作电池的 极，负极反应为 ；

(2)若将上述电解质溶液换成浓硝酸，则铝在电池中作 极，铜作 极，电池的正、负极反应分别为 。

解析 判断原电池的电极反应时应从自发进行的氧化还原这一本质出发，而不能一味地只从电极的活泼性去考虑．此题的第一小题中自发进行的氧化还原反应是 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑

而第二小题中自发进行的氧化还原反应是 Cu+4HNO3==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

因此，当以浓硝酸为龟解质溶液时电池的负极是铜，而不再是铝，负极反应为 Cu-2e-==Cu2+

正极反应为2NO3-+2e—+4H+==2NO2↑+2H2O

例2 将铝片与镁片用导线连接后插入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中组成原电池铝片作电池的 极，镁片作 极．电极反应分别是 。

解析分析此题的方法与上题相似，但因铝与氢氧化钠反应的特殊性，在写电极反应时应从化学方程式人手，注意铝与氢氧化钠反应的实质是先与水反应生成氢氧化铝，而后再与氢氧化钠反应．两极反应分别为

负极 2Al-6e-+8OH- == 2AlO2-+4H2O

正极 6H2O+6e- == 3H2↑+6OH-

例3 时间长了，银器皿的表面会变黑，这是因为生成了硫化银的缘故．有人设计用原电池原理加以除去．方法是：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后黑色会褪去，而不损失银，且反应过程中有臭鸡蛋气味的气体放出．在此原电池反应中负极发生的反应为 ，正极发生的反应为 ，原电池的总反应方程式为 。

解析铝失电子后变为铝离子，同时使硫化银还原为单质银，并释放出硫离子，硫离子在溶液中与铝离子发生双水解反应，产生氢氧化铝沉淀与硫化氢气体。

负极反应为 2Al-3e-==2Al3+

正极反应为 3Ag2S+6e一==6Ag+3S2-

总的反应方程式为 3Ag2S+2Al+6H2O===Al（OH）3+3H2S↑+6Ag