鋁生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈由鋁土礦開采、氧化鋁制取、鋁的冶煉和鋁材加工等環(huán)節(jié)構(gòu)成。請回答下列問題:
(1)工業(yè)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(zhì),可用電解方法進一步提純,該電解池中陽極的電極反應(yīng)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(fā)生的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________。
(4)在鋁陽極氧化過程中,需要不斷地調(diào)整電壓,理由是_________________。
(5)下列說法正確的是__________________。
A.陽極氧化是應(yīng)用原電池原理進行金屬材料表面處理的技術(shù)
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
(1)主要是降低Al2O3的熔化溫度
(2)Al-3e-=Al3+ 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(wěn)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(fā)生氧化反應(yīng),金屬失去電子,電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+;電解精煉鋁應(yīng)以純鋁作陰極材料,故D項正確。
(3)根據(jù)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)可以得到電極反應(yīng)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(wěn)定的電流,需要隨電阻增大而不斷增大電壓。
(5)陽極氧化應(yīng)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(yīng)用、電極方程式的書寫。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
第三代混合動力車,可以用電動機、內(nèi)燃機或二者結(jié)合推動車輪。汽車上坡或加速時,電動機提供推動力,降低汽油的消耗;在剎車或下坡時,電池處于充電狀態(tài)。
(1)混合動力車目前一般使用鎳氫電池,該電池中鎳的化合物為正極,儲氫金屬(以M表示)為負極,堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖,其總反應(yīng)式為:H2+2NiOOH2Ni(OH)2
根據(jù)所給信息判斷,混合動力車上坡或加速時,乙電極周圍溶液的pH (填“增大”、“減小”或“不變”),該電極的電極反應(yīng)式為 。
(2)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,可通過如圖的電解裝置制取,電解總反應(yīng)為:2Cu+H2OCu2O+H2↑
陰極的電極反應(yīng)式是 。
用鎳氫電池作為電源進行電解,當(dāng)蓄電池中有1 mol H2被消耗時,Cu2O的理論產(chǎn)量為 g。
(3)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的 腐蝕。為防止這種腐蝕,通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連,或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的 (填“正”或“負”)極相連。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解池原理進行實驗探究。
圖1 圖2
請回答:
Ⅰ.用圖1所示裝置進行第一組實驗。
(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下,不能替代Cu作電極的是 (填字母序號)。
A.鋁 | B.石墨 | C.銀 | D.鉑 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中央滴入濃硫酸銅溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中,不考慮鐵絲反應(yīng)及兩球的浮力變化)當(dāng)杠桿為絕緣體時,A端比B端 (填高、低、不變。下同);當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,A端比B端 。
(2)依據(jù)氧化還原反應(yīng):Fe+Cu2+=Fe2++Cu設(shè)計的原電池如下圖所示,其中Y為可溶性硫酸鹽。
請回答下列問題:
①電解質(zhì)溶液Y是 ;(填化學(xué)式)
②X電極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;
③裝置中鹽橋中除添加瓊脂外,還要添加KCl的飽和溶液,電池工作時,對鹽橋中的K+、Cl-的移動方向的表述正確的是________。
A.鹽橋中的K+向左側(cè)燒杯移動、Cl-向右側(cè)燒杯移動
B.鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動、Cl-向左側(cè)燒杯移動
C.鹽橋中的K+、Cl-都向左側(cè)燒杯移動
D.鹽橋中的K+、Cl-幾乎都不移動
(3)把(2)中鹽橋改為鐵棒插入A、B池中,其它不變,電流計的指針 (填“會”、“不會”)發(fā)生偏轉(zhuǎn),A裝置名稱 填(“原電池”或“電解池”),A中溶液濃度 (填增大、不變、變。,銅棒的電極名稱為 (填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)
(4)把(2)中鹽橋改為銅棒,其它不變,電流計的指針 (填“會”、“不會”)發(fā)生偏轉(zhuǎn),理由是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用,設(shè)計并進行了以下一系列實驗,實驗結(jié)果記錄如下:
編號 | 電極材料 | 電解質(zhì)溶液 | 電流計指針 偏轉(zhuǎn)方向 |
1 | Mg Al | 稀鹽酸 | 偏向Al |
2 | Al Cu | 稀鹽酸 | 偏向Cu |
3 | Al 石墨 | 稀鹽酸 | 偏向石墨 |
4 | Mg Al | NaOH溶液 | 偏向Mg |
5 | Al Zn | 濃硝酸 | 偏向Al |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
如下圖裝置所示,是用氫氧燃料電池B進行的某電解實驗:
(1)若電池B使用了亞氨基鋰(Li2NH)固體作為儲氫材料,其儲氫原理是:
Li2NH+H2=LiNH2+LiH ,則下列說法中正確的是 。
A.Li2NH中N的化合價是-1 |
B.該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑 |
C.Li+和H+的離子半徑相等 |
D.此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某課外活動小組同學(xué)用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題。
(1)若開始時開關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為 ,總反應(yīng)的離子方程式為 。
有關(guān)上述實驗,下列說法正確的是(填序號) 。
①溶液中Na+向A極移動
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍
③反應(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
(2)上述實驗反應(yīng)一小段時間后,再把開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為 。
(3)該小組同學(xué)認為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,則可以設(shè)想用如下圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。
①該電解槽的陽極反應(yīng)式為 。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù) (填”大于”或”小于”或”等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口 (填寫“A”、“B”、“C”、“D”)導(dǎo)出。
③通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因 。
④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為 。
⑤燃料電池所用燃料可以是氫氣,也可以是其他燃料,如甲醇、肼等。液態(tài)肼(分子式N2H4)可以在氟氣中燃燒生成氮氣和氟化氫。利用肼、氟氣與KOH溶液組成堿性燃料電池,請寫出該電池負極的電極反應(yīng)式:? ? .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
被譽為改變未來世界的十大新科技之一的燃料電池具有無污染、無噪音、高效率的特點.右圖為氫氧燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電極材料為疏松多孔石墨棒.當(dāng)氧氣和氫氣分別連續(xù)不斷地從正、負兩極通入燃料電池時,便可在閉合回路中不斷地產(chǎn)生電流.試回答下列問題:
(1) 寫出氫氧燃料電池工作時正極電極反應(yīng)方程式:
___________ 。
(2)如果該氫氧燃料電池每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下_______L氧氣。
(3) 若將此燃料電池改進為直接以甲烷和氧氣為原料進行工作時,負極反應(yīng)式為_______。 電池總離子反應(yīng)方程式為___________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.在下圖的裝置中,屬于原電池的是 。
Ⅱ.(1)如圖所示,燒杯中為CuCl2溶液,在圖中畫出必要的連線或裝置,使連接后的裝置為原電池。電極反應(yīng)方程式:
鐵板: ;碳棒: 。
(2)銅片、鋅片連接后浸入稀硫酸中構(gòu)成原電池,當(dāng)導(dǎo)線上通過3.01×1022個電子時,鋅片質(zhì)量減少________g。銅片表面析出氫氣_________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
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