题目内容

铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高,工业中已铝为阳极,置于硫酸溶液中电解,装置如图,下列说法正确的是(  )
A、阳极电极方程式为Al-3e+6OH-=Al2O3+H2O
B、随着电解的进行,溶液的PH逐渐增大
C、当阴极生成气体3.36L(标况)时,阳极增重2.4g
D、电解过程中H+移向Al电极
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:A、根据电解质为硫酸溶液可知:在阳极金属铝失去电子生成氧化铝和氢离子,不会有氢氧根离子参与反应;
B、根据电解池工作原理写出总反应,然后判断溶液的pH变化;
C、阴极生成为氢气,计算出氢气的物质的量,然后利用差量法计算出阳极增重的质量;
D、先判断电流方向,然后判断氢离子所带电荷判断氢离子的移动方向.
解答: 解:A、电解质为硫酸溶液,氢氧根离子不可能参加反应,阳极反应为:2Al+3H2O-6e-=
 电解 
.
 
Al2O3+6H+,故A错误;
B、根据原电池装置和题目信息可知电解总反应为:2Al+3H2O
 电解 
.
 
Al2O3+H2↑,水减少,溶液的pH逐渐减小,故B错误;
C、阴极反应为:2H+-2e-=H2↑,氢气的物质的量为:
3.36L
22.4L/mol
=0.15mol,则转移的电子的物质的量为:2×0.15mol=0.3mol,阳极反应为:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;根据质量差法进行计算:设阳极增重的质量为x,
  2Al+3H2O-6e-=Al2O3 +6H+△m
          6mol               48g     
         0.3mol               x
6mol:0.3mol=48g:x,
解得x=2.4g,即阳极增重2.4g,故C正确;
D、根据电流方向可知,阳离子向着阴极移动,铝为阳极,石墨为阴极,所以氢离子向着石墨移动,故D错误;
故选C.
点评:本题考查电解原理、电解方程式的书写及计算,题目难度中等,注意掌握原电池、电解池工作原理,选项C为难点和易错点,注意利用差量法进行计算.
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