Question

16．电解是电流通过物质而引起化学变化的过程，在冶金工业等许多工业生产中有着十分重要的应用．
（1）在电解水的实验中，与直流电源正极相连的一极（阳极）可收集到O₂，与直流电源负极相连的一极（阴极）可收集到H₂，根据氢氧元素化合价的升降我们可以推广得出规律：阴极附近阳离子得（得/失）电子，元素的化合价降低，阳极相反．阴阳两极的得失电子守恒．（电解水其实是水中的H⁺和OH^-发生反应）
（2）电解在冶金方面的一个应用是冶炼活泼金属．通过电解已经在高温下融化的NaCl液体可制得Na单质和氯气．反应方程式如下：2NaCl（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑，根据（1）中的规律，阴极的产物是Na单质．
（3）根据上述原理，请写出工业电解熔融Al₂O₃的化学方程式：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据原子得失电子情况与化合价关系分析．（2）根据阴极附近阳离子得电子，阳极附近阴离子 失去电子分析；（3）电解熔融Al₂O₃可制得Al单质和氧气．

解答 解：（1）在电解水的实验中，与直流电源正极相连的一极（阳极）可收集到O₂，与直流电源负极相连的一极（阴极）可收集到H₂，所以阴极附近阳离子（H⁺）得电子，元素的化合价降低，阳极附近阴离子（OH^-）失去电子，元素的化合价降升高；
（2）电解已经在高温下融化的NaCl液体可制得Na单质和氯气中，钠离子在阴极上得电子形成钠原子，钠原子聚集成Na单质；
（3）根据上述原理，电解熔融Al₂O₃可制得Al单质和氧气，反应方程式为2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案为：（1）得；降低；（2）Na单质（3）2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

点评 本题考查点解实验中电极上发生的变化，侧重于学生的分析能力的考查，注意从元素化合价的角度分析，难度较大．