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  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

（1）主要是降低Al₂O₃的熔化溫度
（2）Al－3e^－=Al^3＋   D
（3）2Al－6e^－＋3H₂O=Al₂O₃＋6H^＋
（4）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）BD

解析試題分析：（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。
（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^－=Al^3＋；電解精煉鋁應以純鋁作陰極材料，故D項正確。
（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^＋。
（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。
（5）陽極氧化應用的是電解原理，A項錯誤；由于氧化物的生成可以增強鋁表面的絕緣性，B項正確；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，C項錯誤；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，D項正確。
考點：本題考查電解原理及應用、電極方程式的書寫。