Question

铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成．请回答下列问题：
（1）工业上采用电解氧化铝和冰晶石（Na₃AlF₆）熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al₂O₃

通电    .

水晶石

4Al+3O₂↑加入冰晶石的作用：

 

．
（2）上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为

 

，下列可作阴极材料的是

 

．
A．铝材B．石墨C．铅板D．纯铝
（3）阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜．以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为

 

．
（4）在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是

 

．
（5）下列说法正确的是

 

．
A．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降
D．铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色．

Answer 1

考点：电解原理,金属冶炼的一般原理

专题：电化学专题

分析：（1）加入冰晶石可以降低Al₂O₃的熔点；
（2）在电解池中阳极发生氧化反应，金属失去电子被氧化，电解精炼铝应以纯铝作阴极材料；
（3）阳极发生氧化反应，铝被氧化生成氧化铝；
（4）阳极生成氧化铝，电阻增大；
（5）为电解装置，阳极发生氧化反应生成氧化铝，增强绝缘性能、耐腐性以及耐磨性，结合氧化铝的不同晶型解答．

解答： 解：（1）由于Al₂O₃熔点很高，加入冰晶石可以降低Al₂O₃的熔点，作助熔剂，故答案为：主要是降低Al₂O₃的熔化温度；
（2）在电解池中阳极发生氧化反应，金属失去电子，电极反应式为Al-3e^-═Al³⁺，电解精炼铝应以纯铝作阴极材料，故答案为：Al-3e^-═Al³⁺；D；
（3）根据阳极发生氧化反应可以得到电极反应式为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺，
故答案为：2Al-6e^-+3H₂O═Al₂O₃+6H⁺；
（4）铝阳极生成氧化物薄膜后会使电阻增大，为了保持稳定的电流，需要随电阻增大而不断增大电压，
故答案为：铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压；
（5）A．阳极氧化应用的是电解原理，故A错误；
B．由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性，故B正确；
C．铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性，但耐磨性不下降，故C错误；
D．氧化铝具有不同的晶型，其中的δ-Al₂O₃具有多孔性、强吸附性和催化活性，可做吸附剂和催化剂，故D正确．
故答案为：BD．

点评：本题考查综合考查电化学知识，侧重于电解的原理和考查与应用，为高考常见题型和高频考点，注意把握电极方程式的书写，难度不大．