Question

離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al₂Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。

(1)鋼制品接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為__________________________________________。若改用AlCl₃水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)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(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________mol。

(3)用鋁粉和Fe₂O₃做鋁熱反應(yīng)實驗，需要的試劑還有________。

a．KCl  b．KClO₃  c．MnO₂  d．Mg

取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H₂SO₄，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)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　4Al₂Cl＋3e^－===Al＋7AlCl　H₂

(2)3

(3)b、d　不能

Fe₂O₃＋6H^＋===2Fe^3＋＋3H₂O、Fe＋2Fe^3＋===3Fe^2＋

(或只寫Fe＋2Fe^3＋===3Fe^2＋)

[解析] (1)電鍍時，鍍件應(yīng)連接電源負極，作陰極；在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合題中“電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)”可知陰極上的反應(yīng)式是4Al₂Cl＋3e^－===Al＋7AlCl；若改用AlCl₃水溶液作電解液，則陰極反應(yīng)是水電離出的H^＋得電子還原為H₂。(2)用NaOH溶解鋁鍍層時發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H₂O===2NaAlO₂＋3H₂↑，H₂是還原產(chǎn)物，當(dāng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時，該反應(yīng)可得到3 mol還原產(chǎn)物。(3)引發(fā)鋁粉和Fe₂O₃粉末反應(yīng)的助燃劑為KClO₃，然后插入鎂條，點燃鎂條即可使鋁熱反應(yīng)發(fā)生；混合物中即使含有Fe₂O₃，F(xiàn)e₂O₃溶于酸后生成的Fe^3＋與反應(yīng)生成的Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe^2＋，再加入KSCN溶液后溶液也不顯紅色，因此不能證明反應(yīng)后固體不含F(xiàn)e₂O₃。