化原电池:铝-氢氧化钠溶液-镁组成的原电池

题目

化原电池:铝-氢氧化钠溶液-镁组成的原电池
这里的正负极和电极反应都是什么?
有三种不同的写法～到底哪一个更具权威性呢？
1 镁不与氢氧化钠反应。所以铝是负极，镁是正极。
负极：2Al + 8OH- - 6e- = 2AlO2- + 4H2O
正极：6H2O + 6e- = 3H2 + 6OH-
2 正极是镁，负极是铝。正极：2H+ +2e=H2，
负极：Al-3e+4OH-=（AlO2）-+2H2O
3 正极是镁，负极是铝。
正极反应式：O2+2H2O+4e=4OH
负极：Al-3e+4OH-=（AlO2）-+2H2O

答案

判断原电池中的电极反应,首先要知道,体系内的氧化还原反应是什么.
存在"氧化还原反应"是构成原电池的先决条件.
在镁铝氢氧化钠原电池中,存在的氧化还原反应是:
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
从化学方程式看,得到的三个氢分子,好象有两个H原子来自NaOH,另四个来自于H2O,但这种解释是错的.
实际上,在上述反应中,NaOH既不是氧化剂,也不是还原剂,这个反应中:
氧化剂:H2O
还原剂:Al
反应分为两个过程:
(1) 2Al + 6H2O == 2Al(OH)3 + 3H2↑(碱性环境下发生,铝与纯水不能发生这个反应,所以在电极反应中,OH-体现出"碱性")
(2) Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
总反应:
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
所以
从电极反应上:铝是还原剂,参加负极反应,H2O是氧化剂,参加正极反应.
从电极材料上:负极是铝,正极是镁.
写成电极反应:
负极：2Al + 8OH- - 6e- = 2AlO2- + 4H2O
正极：6H2O + 6e- = 3H2↑ + 6OH-