Question

I.鋁的陽極氧化能使鋁的表面生成一層特別致密的氧化膜，該氧化膜不溶于稀硫酸，模擬該生產過程如下：
（1）把鋁片浸入熱的16%NaOH溶液中約半分鐘左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水沖洗。寫出除去氧化膜有關反應的離子方程式____________
（2）如圖，組裝好儀器，通電約25min。在陽極生成氧化鋁，陰極產生氣體。則該過程中陽極發生反應的電極式為______；該溶液pH的變化______(填:“增大”或“減小”或“不變”）

II現代社會對電池的需求越來越大，尤其足可充電的二次電池。
髙鐵電池是一種新型可充電電池,總反應為：3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O,該電池放電時正極材料的化學式是    其電極反應式是______，若電路中通過1.204×10²³個電子時，負極質量變化為______g充電時,該電池的正極接直流電源的______(填“正極”或“負極”）。

Answer 1

(16分)
Ⅰ.（1）Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2[Al(OH)₄]^-(2分)
（2）2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺(2分)；減小(2分)
Ⅱ.K₂FeO₄(1分)FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe(OH)₃+5OH^-(2分)；6.5(2分)；正極(1分)

試題分析：
Ⅰ.（1）結合題目知氧化鋁與NaOH反應：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2[Al(OH)₄]^-
（2）鋁在陽極放電在陽極生成氧化鋁，2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺；總反應2Al+6H₂O=Al₂O₃+6H₂↑，只是消耗水，所以酸的濃度增大，pH減小。
Ⅱ.總反應為：3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O,正極材料的化學式是K₂FeO₄；負極反應：Zn+2OH^--2e^-=Zn(OH)₂，可知正極電極反應式是FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe(OH)₃+5OH^-；電路中通過1.204×10²³個電子時，負極反應Zn0.1mol；充電時,該電池的正極應該發生氧化反應，做陽極，接在電源的正極。