Question

铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米的较厚的氧化铝膜。

Ⅰ.某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。他们的实验步骤如下：

a．铝片的预处理，取出一定大小的铝片，依次用苯、酒精擦洗铝片的表面；

b．用水冲洗经有机物擦洗的铝片，浸入60～70 ℃的2 mol·L^－1的NaOH溶液中，以除去原有的氧化膜，约1 min后，取出用水冲洗干净，再用钼酸铵溶液处理以抑制电解生成的氧化铝被硫酸溶解；

c．阳极氧化，以铅为阴极，铝片为阳极，以硫酸溶液为电解液，按照如图连接电解装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理20～30 min，即可得到更加致密的氧化膜。

试回答下列问题：

(1)用苯和酒精擦拭铝片的目的：_______________________________，

氢氧化钠溶液处理铝片时反应的离子方程式是____________________________________。

(2)阳极的电极反应式为______________________________。

(3)下列有关说法正确的是________(填字母代号)。

A．电解时电子从电源负极→导线→铅极，铝极→导线→电源正极

B．在电解过程中，H^＋向阳极移动，向阴极移动

C．电解过程中溶液的pH基本不变

D．电解时，铝片为阳极，被氧化

Ⅱ.另一小组针对铝表面保护膜的保护作用展开了研究，他们查阅有关资料得知：尽管铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水等)隔绝，对铝制品起到保护作用，但铝制容器仍不能长期用来盛放和腌制咸菜。究其原因，该小组设计了一个实验以探究其中的原因。他们的实验过程如下：

实验
编号	实验过程	实验现象
1	取一小片铝片于试管中，加入1.0 mol·L－1的盐酸2 mL	30秒时开始有少量气泡，然后产生气泡的速率加快，最后铝片消失
2	取一小片铝片于试管中，加入0.5 mol·L－1的硫酸2 mL	55秒时开始有少量气泡，然后产生气泡的速率加快，最后铝片消失
3	取一小片铝片于试管中，加入氯化铜稀溶液	3分钟左右表面产生少量气泡，且铝表面析出一些红色固体
4	取一小片铝片于试管中，加入硫酸铜稀溶液	一直没有明显的变化

你认为实验1、2中盐酸和硫酸的浓度分别为1.0 mol·L^－1、0.5 mol·L^－1的原因是________________________________________________________________________。

根据该实验现象，你认为铝制容器不能长期盛放和腌制咸菜的原因是________________________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.(1)洗去铝表面的油污　Al₂O₃＋2OH^－===＋H₂O

(2)2Al＋3H₂O－6e^－===Al₂O₃＋6H^＋     (3)ACD

Ⅱ.排除氢离子浓度不同对反应的影响，探究氯离子和硫酸根离子对反应的影响

氯离子对氧化铝膜有破坏作用，因此铝制容器不能长期盛放含氯离子(食盐)的食品

【解析】

试题分析：Ⅰ.(1)苯和酒精是有机溶剂，可以去除铝表面的油污。

(2)电解质溶液是酸性，所以产物中有H^＋。

(3)本小问考查电解池的基本原理，在电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，B选项错误，所以答案选ACD。

考点：考查离子方程式、电极反应式的书写、外界条件对反应式的影响以及金属的腐蚀和防护

点评：该题是高考中的常见题型，试题综合性强，贴近高考，难度较大，学生不易得分。该类试题以元素化合物知识、实验基本操作、化学反应原理、化学化学平衡原理、水解原理、绿色化学观点、安全生产的知识为考查目标，以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分析、综合、解决及经济的视角分析实际生产中的各种问题为考查能力目标，有利于培养学生综合分析问题、解决问题的能力。