[题目]金属铝在现代生产和日常生活中应用广泛.工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝.纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中.通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体.反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑.(1)在电解时阴极的电极反应式 .阳极的电极反应式 .(2)对金属制品进行抗腐蚀处理.可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】金属铝在现代生产和日常生活中应用广泛。工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝，纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体。反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑。

（1）在电解时阴极的电极反应式_________________，阳极的电极反应式_____________________。

（2）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命，以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，可使铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________________________。在电解过程中，阴极附近溶液的pH________(填“增大，减小或不变”)

（3）“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质为AlI3溶液,已知电池总反应为2Al+3I2=2AlI3，该电池负极的电极反应为：_____________________________，当负极质量减少27g时，在导线有________个电子通过。

【答案】 4Al3++12e-=4Al 6O2--12e-=3O2↑ 2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+ 增大 Al-3e-=Al3+ 1.806×1024

【解析】（1）电解时阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，由已知及电解总反应可得，阴极上Al3+得电子生成Al，故电极反应式为：Al3++3e-=Al；阳极上O2-失电子生成O2，故电极反应式为：6O2--12e-=3O2↑。

（2）铝为阳极，失电子发生氧化反应，表面形成氧化膜(Al2O3)，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H2O-6e-＝Al2O3+6H+；氢离子在阴极得电子发生还原反应生成氢气，所以电解过程中，阴极附近氢离子浓度降低，酸性减弱，溶液的pH增大。

（3）由电池总反应可得，Al元素的化合价由0→+3，即Al失电子发生氧化反应生成Al3+，则电池负极的电极反应为：Al-3e-=Al3+；负极质量减少27g(即1mol)时，在导线中通过的电子为：3×6.02×1023个，即1.806×1024个。

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①达到平衡所需要的时间：t(A) t(B)

②平衡时，SO2的转化率：a(A) a(B)

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