Question

（16分）離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2Cl7—和AlCl4—組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。

（1）鋼制品應(yīng)接電源的 極，已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)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(cè)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(shí)，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(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有 。

a．KCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg

取少量鋁熱反應(yīng)所得到的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象， （填“能”或“不能”）說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3，理由是 （用離子方程式說(shuō)明）。

 

Answer 1

（1）負(fù)；4 Al2Cl7—+3e?=Al+7 AlCl4—；H2

（2）3

（3）b、d；不能；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+（或只寫(xiě)Fe+2Fe3+-3Fe2+）

【解析】

試題分析：（1）鋼制品為渡件，電鍍時(shí)作陰極，連接電源的負(fù)極；電鍍鋁陰極應(yīng)生成單質(zhì)鋁，所以陰極電極反應(yīng)式為：4 Al2Cl7—+3e?=Al+7 AlCl4—；若改用AlCl3水溶液作電解液，H2O電離產(chǎn)生的H+放電生成H2。

（2）用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑還原產(chǎn)物為H2，與轉(zhuǎn)移電子的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：H2 ~ 2e?，n（H2）=1/2n（e?）=1/2×6mol=3mol。

（3）鋁熱反應(yīng)需要用Mg燃燒提供反應(yīng)條件，KClO3提供O2，所以b、d正確；H2SO4與Fe2O3反應(yīng)可生成Fe3+，但鋁熱反應(yīng)生成的Fe可將Fe3+還原為Fe2+，發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+，加入KSCN，無(wú)明顯現(xiàn)象。

考點(diǎn)：本題考查電化學(xué)原理、氧化還原反應(yīng)原理、鋁熱反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)。