Question

鋁生產產業鏈由鋁土礦開采、氧化鋁制取、鋁的冶煉和鋁材加工等環節構成．請回答下列問題：
（1）工業上采用電解氧化鋁和冰晶石（Na₃AlF₆）熔融體的方法冶煉得到金屬鋁：2Al₂O₃

通電    .

水晶石

4Al+3O₂↑加入冰晶石的作用：

 

．
（2）上述工藝所得鋁材中往往含有少量Fe和Si等雜質，可用電解方法進一步提純，該電解池中陽極的電極反應式為

 

，下列可作陰極材料的是

 

．
A．鋁材B．石墨C．鉛板D．純鋁
（3）陽極氧化能使金屬表面生成致密的氧化膜．以稀硫酸為電解液，鋁陽極發生的電極反應式為

 

．
（4）在鋁陽極氧化過程中，需要不斷地調整電壓，理由是

 

．
（5）下列說法正確的是

 

．
A．陽極氧化是應用原電池原理進行金屬材料表面處理的技術
B．鋁的陽極氧化可增強鋁表面的絕緣性能
C．鋁的陽極氧化可提高金屬鋁及其合金的耐腐蝕性，但耐磨性下降
D．鋁的陽極氧化膜富有多孔性，具有很強的吸附性能，能吸附染料而呈各種顏色．

Answer 1

考點：電解原理,金屬冶煉的一般原理

專題：電化學專題

分析：（1）加入冰晶石可以降低Al₂O₃的熔點；
（2）在電解池中陽極發生氧化反應，金屬失去電子被氧化，電解精煉鋁應以純鋁作陰極材料；
（3）陽極發生氧化反應，鋁被氧化生成氧化鋁；
（4）陽極生成氧化鋁，電阻增大；
（5）為電解裝置，陽極發生氧化反應生成氧化鋁，增強絕緣性能、耐腐性以及耐磨性，結合氧化鋁的不同晶型解答．

解答： 解：（1）由于Al₂O₃熔點很高，加入冰晶石可以降低Al₂O₃的熔點，作助熔劑，故答案為：主要是降低Al₂O₃的熔化溫度；
（2）在電解池中陽極發生氧化反應，金屬失去電子，電極反應式為Al-3e^-═Al³⁺，電解精煉鋁應以純鋁作陰極材料，故答案為：Al-3e^-═Al³⁺；D；
（3）根據陽極發生氧化反應可以得到電極反應式為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺，
故答案為：2Al-6e^-+3H₂O═Al₂O₃+6H⁺；
（4）鋁陽極生成氧化物薄膜后會使電阻增大，為了保持穩定的電流，需要隨電阻增大而不斷增大電壓，
故答案為：鋁陽極表面不斷生成氧化物，電阻增大，為了保持穩定的電流，需要不斷增大電壓；
（5）A．陽極氧化應用的是電解原理，故A錯誤；
B．由于氧化物的生成可以增強鋁表面的絕緣性，故B正確；
C．鋁的陽極氧化可以提高鋁及鋁合金的耐腐蝕性，但耐磨性不下降，故C錯誤；
D．氧化鋁具有不同的晶型，其中的δ-Al₂O₃具有多孔性、強吸附性和催化活性，可做吸附劑和催化劑，故D正確．
故答案為：BD．

點評：本題考查綜合考查電化學知識，側重于電解的原理和考查與應用，為高考常見題型和高頻考點，注意把握電極方程式的書寫，難度不大．