Question

2．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，工业中以铝为阳极，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+3H₂O
• 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

Answer 1

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：Al-3e^-=3Al³⁺，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$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂↑，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：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=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．