Question

【题目】金属铝在现代生产和日常生活中应用广泛。

(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。

①金属铝在_______(填电极名称)生成。

②电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_______。

(2)英国《自然》杂志近期报道了一种新型可充铝离子电池，以金属铝和石墨为电极，用AlCl4—和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。

①电池放电时负极的电极反应式为_____。

②充电时有机阳离子向________电极移动(填“铝”或“石墨”)。

Answer 1

【答案】阴极 石墨电极被阳极上产生的O2氧化 Al-3e-+7AlCl4－＝4Al2Cl7－ 铝

【解析】

(1)①电解熔融氧化铝在阳极上产生氧气，在阴极上是阳离子得电子的还原反应；

②电解熔融氧化铝时，在阳极上氧离子失电子产生氧气，氧气可以和碳单质反应；

(2)由示意图可知放电时铝是活泼的金属，铝是负极，被氧化生成Al2Cl7－，电极方程式为Al-3e-+7AlCl4－＝4Al2Cl7－，充电时，石墨烯为阳极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，以此解答该题。

(1)①电解熔融氧化铝在阳极上产生氧气，在阴极上是铝离子得电子的还原反应，产生金属铝，故答案为:阴极；

②电解熔融氧化铝时，在阳极上氧离子失电子产生氧气，氧气可以和碳单质之间反应，导致电解过程中作阳极的石墨易消耗，故答案为:石墨电极被阳极上产生的O2氧化；

(2)①由示意图可知放电时铝是活泼的金属，铝是负极，被氧化生成Al2Cl7－，电极方程式为Al-3e-+7AlCl4－＝4Al2Cl7－；

②充电时是电解原理，有机阳离子移向阴极，阴极和电池的负极相连，所以充电时有机阳离子向铝电极移动，故答案为:铝。