Question

鋁合金以質(zhì)輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于航空航天事業(yè)。在鋁合金表面能形成一層較厚的氧化膜，這是其在空氣中穩(wěn)定存在的關(guān)鍵。其反應(yīng)原理是以鋁件與另一種材料為電極，以某種溶液作電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解，通電后在鋁件與電解質(zhì)溶液的接觸面上逐漸形成一層氫氧化鋁薄膜，薄膜的某些部位存在著小孔，電流從小孔中通過并產(chǎn)生熱量使氫氧化鋁分解，從而使鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。某校課外興趣小組的同學(xué)根據(jù)上述原理，以鋁件和鐵棒為電極，以一定濃度的碳酸氫鈉溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行實驗，實驗裝置如圖所示

(1)鋁件放在________(填“X”或“Y”)極。
(2)鋁件表面形成氫氧化鋁的電極反應(yīng)式是_____________________________。
(3)電解過程中，必須使電解質(zhì)溶液的pH保持相對穩(wěn)定(不能太大也不能太小)的原因是____________________________。
(4)用碳酸氫鈉溶液作電解質(zhì)溶液，而不用碳酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液，其理由是_____________________________________。

Answer 1

(1)X
(2)Al－3e^－＋3HCO₃^－===Al(OH)₃↓＋3CO₂↑或Al－3e^－===Al^3＋，Al^3＋＋3HCO₃^－===Al(OH)₃↓＋3CO₂↑
(3)氧化鋁和氫氧化鋁都是兩性化合物，如果溶液的酸性或堿性過強(qiáng)，都會使所形成的氧化鋁薄膜溶解
(4)碳酸氫鈉的作用之一是中和陰極區(qū)溶液中過量的OH^－：HCO₃^－＋OH^－===CO₃^2－＋
H₂O，有利于控制溶液的酸堿性，另外，碳酸氫鈉的水解程度小于碳酸鈉的水解程度，堿性也比碳酸鈉溶液的弱