Question

2．鋁陽極氧化處理后形成的氧化膜比鋁的天然氧化膜耐磨性、耐腐蝕性及裝飾性有明顯的提高，工業(yè)中以鋁為陽極，置于硫酸溶液中電解，裝置如圖，下列說法正確的是（　�。�

• A． 陽極電極方程式為Al-3e+6OH^-=Al₂O₃+3H₂O
• B． 隨著電解的進行，溶液的pH逐漸增大
• C． 當陰極生成氣體3.36L（標況）時，陽極增重2.4g
• D． 電解過程中H⁺移向Al電極

Answer 1

分析 A、根據(jù)電解質(zhì)為硫酸溶液可知：在陽極金屬鋁失去電子生成氧化鋁和氫離子，不會有氫氧根離子參與反應；
B、根據(jù)電解池工作原理寫出總反應，然后判斷溶液的pH變化；
C、陰極生成為氫氣，計算出氫氣的物質(zhì)的量，然后利用差量法計算出陽極增重的質(zhì)量；
D、先判斷電流方向，然后判斷氫離子所帶電荷判斷氫離子的移動方向．

解答 解：A、電解質(zhì)為硫酸溶液，氫氧根離子不可能參加反應，陽極反應為：Al-3e^-=3Al³⁺，故A錯誤；
B、根據(jù)原電池裝置和題目信息可知電解總反應為：2Al+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂↑，水減少，溶液的pH逐漸減小，故B錯誤；
C、陰極反應為：2H⁺-2e^-=H₂↑，氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為：2×0.15mol=0.3mol，陽極反應為：2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺；根據(jù)質(zhì)量差法進行計算：設(shè)陽極增重的質(zhì)量為x，
  2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃ +6H⁺△m
                  6mol                48g     
                  0.3mol                x
6mol：0.3mol=48g：x，
解得x=2.4g，即陽極增重2.4g，故C正確；
D、根據(jù)電流方向可知，陽離子向著陰極移動，鋁為陽極，石墨為陰極，所以氫離子向著石墨移動，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查電解原理、電解方程式的書寫及計算，題目難度中等，注意掌握原電池、電解池工作原理，選項C為難點和易錯點，注意利用差量法進行計算．