Question

3．對金屬制品進行腐蝕處理，可延長其使用壽命，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（如用NaOH）時除氧化膜轉變?yōu)锳lO₂^-外，常有少量氣體冒出，該氣體是H₂（填“CO₂”、“O₂”或“H₂”）
②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CO₂（填“NH₃•H₂O”、“CO₂”或“H₂SO₄”）
③以鋁材為陽極，在H₂SO₄溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極的電極反應式為2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺．

Answer 1

分析 由流程可知，堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，觀察到氣泡，發(fā)生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，然后堿洗槽液中有AlO₂^-，故應通入CO₂來回收Al（OH）₃，發(fā)生反應2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加酸或強堿，生成的沉淀還會繼續(xù)溶解，廢電解液中含氫離子，與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，經堿洗后的鋁材在經水洗、除灰，用鋁為陽極，電解質溶液為稀硫酸，電解處理，鋁材表面形成氧化膜，可得到耐腐蝕鋁材，以此來解答．

解答 解：由流程可知，堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，觀察到氣泡，發(fā)生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，然后堿洗槽液中有AlO₂^-，故應通入CO₂來回收Al（OH）₃，發(fā)生反應2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加酸或強堿，生成的沉淀還會繼續(xù)溶解，廢電解液中含氫離子，與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，經堿洗后的鋁材在經水洗、除灰，用鋁為陽極，電解質溶液為稀硫酸，電解處理，鋁材表面形成氧化膜，可得到耐腐蝕鋁材，
（1）堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時候常有氣泡冒出，原因是2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，生成氣體為氫氣，故答案為：H₂；
（2）堿洗槽液中有AlO₂^-，故應通入CO₂來回收Al（OH）₃，發(fā)生反應2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案為：CO₂；
（3）陽極上鋁失電子和水反應生成氧化鋁和氫離子，電極反應式為2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺；故答案為：2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺．

點評 本題考查混合物分離提純及物質的性質，為高頻考點，把握流程中的反應及物質的性質為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意Al的性質及氫氧化鋁的兩性，題目難度不大．