Question

（16分）離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機陽離子、Al₂Cl₇^—和AlCl₄^—組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。
（1）鋼制品應接電源的       極，已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為                          。若改用AlCl₃水溶液作電解液，則陰極產物為      。
（2）為測定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當反應轉移6 mol電子時，所得還原產物的物質的量為          mol。
（3）用鋁粉和Fe₂O₃做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有                 。
a．KCl      b. KClO₃    c. MnO₂    d. Mg
取少量鋁熱反應所得到的固體混合物，將其溶于足量稀H₂SO₄，滴加KSCN溶液無明顯現象，      （填“能”或“不能”）說明固體混合物中無Fe₂O₃，理由是                     （用離子方程式說明）。  

Answer 1

（1）負；4 Al₂Cl₇^—+3e?="Al+7" AlCl₄^—；H₂
（2）3
（3）b、d；不能；Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺（或只寫Fe+2Fe³⁺-3Fe²⁺）

試題分析：（1）鋼制品為渡件，電鍍時作陰極，連接電源的負極；電鍍鋁陰極應生成單質鋁，所以陰極電極反應式為：4 Al₂Cl₇^—+3e?="Al+7" AlCl₄^—；若改用AlCl₃水溶液作電解液，H₂O電離產生的H⁺放電生成H₂。
（2）用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層的化學方程式為：2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al(OH)₄]+3H₂↑還原產物為H₂，與轉移電子的對應關系為：H₂ ~ 2e?，n（H₂）=1/2n（e?）=1/2×6mol=3mol。
（3）鋁熱反應需要用Mg燃燒提供反應條件，KClO₃提供O₂，所以b、d正確；H₂SO₄與Fe₂O₃反應可生成Fe³⁺，但鋁熱反應生成的Fe可將Fe³⁺還原為Fe²⁺，發生反應：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，加入KSCN，無明顯現象。