题目
在电解过程中,氧化铝中的氧化铁和氧化硅,在阴极上先于铝析出铁和硅()。A. 对B. 错
在电解过程中,氧化铝中的氧化铁和氧化硅,在阴极上先于铝析出铁和硅()。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查电解过程中金属杂质(如铁、硅)与铝的析出顺序,涉及电化学中的还原电位概念。
解题核心:
在电解氧化铝的过程中,金属的析出顺序由其标准还原电位决定。铝的还原电位高于铁和硅,因此铝会优先于铁和硅在阴极析出。题目中描述“杂质先于铝析出”与这一原理矛盾,故判断为错误。
关键点:
- 还原电位高低决定析出顺序:还原电位高的金属优先析出。
- 铝的还原电位高于铁和硅,因此铝优先析出。
在电解氧化铝(Al₂O₃)制备铝的过程中,阴极反应为铝离子(Al³⁺)获得电子被还原为金属铝:
$\text{Al³⁺} + 3\text{e}^- \rightarrow \text{Al}.$
若原料中含有杂质氧化铁(Fe₂O₃)和氧化硅(SiO₂),这些杂质中的金属离子(如Fe³⁺、Si⁴⁺)也会参与还原反应。根据标准还原电位数据:
- 铝的还原电位(E° = -1.66 V)显著高于铁(E° = -0.44 V)和硅(E° = -0.857 V)。
- 还原电位越高,金属越易被优先还原。因此,在相同条件下,铝会优先于铁和硅在阴极析出。
题目中“杂质先于铝析出”的说法违背这一规律,故答案为错误(B)。