Question

15．對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命．
（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：

①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，用離子方程式表示其原因2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO+3H₂↑．為將堿洗后槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的b（填字母序號(hào)）．   a．NH₃    b．CO₂    c．NaOH    d．HNO₃
②以鋁材為陽(yáng)極，在H₂SO₄溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺
（2）利用圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)．若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于N處．
若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法（或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法）．

Answer 1

分析 （1）①有氣泡冒出因2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；因堿洗槽液中有AlO₂^-，故應(yīng)通入CO₂來(lái)回收Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀還會(huì)繼續(xù)溶解；
②鋁為陽(yáng)極，會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，表面形成氧化膜，必須有水參加，所以電極反應(yīng)式為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；HCO₃^-與H⁺反應(yīng)使H⁺濃度減小，產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀；
（2）根據(jù)金屬的防護(hù)，若K置于N處，必須讓被保護(hù)的金屬接電源負(fù)極；若開(kāi)關(guān)K置于M處，形成原電池，鋅作負(fù)極，為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法（或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法）．

解答 解：（1）①鋁能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，Al（OH）₃具有兩性，既能與強(qiáng)堿反應(yīng)也能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水，堿洗槽液中有AlO₂^-，故應(yīng)通入CO₂來(lái)回收Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀還會(huì)繼續(xù)溶解，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO+3H₂↑；b；
②鋁為陽(yáng)極，會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，表面形成氧化膜，必須有水參加，所以電極反應(yīng)式為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；加入NaHCO₃溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有Al³⁺，和HCO₃^-發(fā)生了互促水解．3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；或HCO₃^-與H⁺反應(yīng)使H⁺濃度減小，產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀，
故答案為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；
（2）金屬的防護(hù)有犧牲陽(yáng)極保法和外加電源陰極保護(hù)法，若K置于N處，必須讓被保護(hù)的金屬接電源負(fù)極；若開(kāi)關(guān)K置于M處，形成原電池，鋅作負(fù)極，為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法（或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法）． 故答案為：N；犧牲陽(yáng)極保護(hù)法（或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物分離提純，為山東高考題，側(cè)重于學(xué)生的分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，把握流程中的反�?yīng)及混合物分離方法為解答該類(lèi)題目的關(guān)鍵，注意水解原理、電化學(xué)反應(yīng)原理的應(yīng)用，題目難度不大．