Question

17．鋁的陽極氧化，是一種常用的金屬表面處理技術，它能使鋁的表面生成一層致密的氧化膜．某化學研究小組在實驗室中按下列步驟模擬該生產過程，裝置如圖．填寫下列空白：
（1）按圖組裝好儀器，加入20%的硫酸溶液．電極a的名稱是正極．
（2）把鋁片浸入熱的16%NaOH溶液中浸泡約半分鐘左右，至鋁片表面有大量氣體產生時立即取出用水沖洗，NaOH的作用除去鋁表面的油污和氧化膜．
（3）接通開關K，通電約25min．寫出該過程中的電極反應式：陽極2Al-6e^-+3H₂O=Al₂O₃+6H⁺陰極2H⁺+2e^-=H₂↑
（4）斷開電路，取出鋁片，用1%稀氨水中和表面的酸液，再用水沖洗干凈．寫出該過程發(fā)生反應的離子方程式NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O．

Answer 1

分析 （1）鋁的陽極氧化過程中，金屬鋁是陽極，碳棒是陰極；
（2）鋁表面有氧化鋁，氧化鋁是兩性氧化物溶于氫氧化鈉溶液中；
（3）依據裝置圖分析鋁接電源正極在電解池中 做陽極失電子生成氧化鋁，溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣；
（4）鋁表面主要是稀硫酸溶液，可以和氨水之間發(fā)生中和反應．

解答 解：（1）鋁的陽極氧化過程中，金屬鋁是陽極，碳棒是陰極，所以a是正極，故答案為：正極；
（2）鋁表面有氧化鋁，氧化鋁是兩性氧化物溶于氫氧化鈉溶液中反應生成四羥基合鋁酸鈉或偏鋁酸鈉，反應的離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2[A1（OH）₄]^-或Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，所以氫氧化鈉的作用是：除去鋁表面的油污和氧化膜，故答案為：除去鋁表面的油污和氧化膜；
（3）裝置圖分析鋁接電源正極在電解池中 做陽極失電子生成氧化鋁，電極反應為：2Al+3H₂O→Al₂O₃+6H⁺+6e^-；溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣，電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑；故答案為：2Al-6e^-+3H₂O=Al₂O₃+6H⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（4）用1%稀氨水中和表面的酸液，是和稀硫酸發(fā)生的反應，反應離子方程式為：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O；
故答案為：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O．

點評 本題考查鋁及其化合物性質的應用，原電池、電解池原理分析判斷，電極反應書寫方法，分析題干信息是解題關鍵，題目難度中等．