Question

【題目】金屬鋁在現(xiàn)代生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用廣泛。

(1)工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法來制取金屬鋁。

①金屬鋁在_______(填電極名稱)生成。

②電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是_______。

(2)英國《自然》雜志近期報(bào)道了一種新型可充鋁離子電池，以金屬鋁和石墨為電極，用AlCl4—和有機(jī)陽離子構(gòu)成電解質(zhì)溶液，其放電工作原理如圖所示。

①電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____。

②充電時(shí)有機(jī)陽離子向________電極移動(dòng)(填“鋁”或“石墨”)。

Answer 1

【答案】陰極 石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化 Al-3e-+7AlCl4－＝4Al2Cl7－ 鋁

【解析】

(1)①電解熔融氧化鋁在陽極上產(chǎn)生氧氣，在陰極上是陽離子得電子的還原反應(yīng)；

②電解熔融氧化鋁時(shí)，在陽極上氧離子失電子產(chǎn)生氧氣，氧氣可以和碳單質(zhì)反應(yīng)；

(2)由示意圖可知放電時(shí)鋁是活潑的金屬，鋁是負(fù)極，被氧化生成Al2Cl7－，電極方程式為Al-3e-+7AlCl4－＝4Al2Cl7－，充電時(shí)，石墨烯為陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，以此解答該題。

(1)①電解熔融氧化鋁在陽極上產(chǎn)生氧氣，在陰極上是鋁離子得電子的還原反應(yīng)，產(chǎn)生金屬鋁，故答案為:陰極；

②電解熔融氧化鋁時(shí)，在陽極上氧離子失電子產(chǎn)生氧氣，氧氣可以和碳單質(zhì)之間反應(yīng)，導(dǎo)致電解過程中作陽極的石墨易消耗，故答案為:石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化；

(2)①由示意圖可知放電時(shí)鋁是活潑的金屬，鋁是負(fù)極，被氧化生成Al2Cl7－，電極方程式為Al-3e-+7AlCl4－＝4Al2Cl7－；

②充電時(shí)是電解原理，有機(jī)陽離子移向陰極，陰極和電池的負(fù)極相連，所以充電時(shí)有機(jī)陽離子向鋁電極移動(dòng)，故答案為:鋁。