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—冰晶石(Na₃AlF₆)熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al₂O₃4Al＋3O₂↑

加人冰晶石的作用是_____________________。

(2)上述工艺所得铝材中往往含有少最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____________(填字母序号)。

    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(填字母序号)。

  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，有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色

Answer 1

【知识点】电解的原理 F4  C2

【答案解析】(1)降低Al₂O₃熔点(2分)     

  (2)Al－3e^－=Al^3＋  D(2分)

(3)2Al－6e^－＋3H₂O=Al₂O₃＋6H^＋  (3分)

  (4)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(3分)

  (5)BD（3分)

  解析：（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；
（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^－=Al^3＋ ，电解精炼铝应以纯铝作阴极材料，选D；
（3）根据阳极发生氧化反应可以得到电极反应式为：2Al－6e^－＋3H₂O=Al₂O₃＋6H^＋；
（4）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；
（5）A．阳极氧化应用的是电解原理不是原电池原理，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，其中的部分具有多孔性、强吸附性和催化活性，可做吸附剂和催化剂，故D正确．所以正确的是BD。

【思路点拨】本题考查了电解原理，关键是正确书写电极反应，理解阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。