考研《政治》临考冲刺试题及答案

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1、汤昌廷2012-04-25第二章铝电解基础理论Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.目录一、铝电解原理二、铝电解电解质三、主要工艺参数四、阳极过电压和阳极效应Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.一、铝电解机

2、理1阳极过程机理阳极过程总表达式：2O2-(配离子)+C-4eCO2研究阳极过程机理的文献较多，但还有一定争议：1）阳极一次气体：低电流密度为CO，正常条件下为CO2，阳极效应时为CO2+CFn;2）阳极放电配位离子结构：AlOF32-、AlOF54-、AlOF2-、Al2OF42-、Al2OF62-等；3）阳极反应步骤：有各类观点，但都还缺乏确定其速率控制步骤的重要依据。有一种观点得到较多的支持：正常电解条件（电流密度与Al2O3浓度）下，阳极的速率控制步骤为“电荷传递步骤”或“缓慢化学反应步骤”；阳极效应时，速率控制步骤为“

3、扩散步骤”。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.一、铝电解机理1阳极过程机理1）扩散步骤AlOFx1-x(Bath)=AlOFx1-x(Electrode)2）Al-O-F络合离子的分解及O2-的表面吸附步骤AlOFx1-x(Electrode)+C→CxO(ads)+AlFx3-x+2e-3）两种情况：a.低于CO2的析出电位时，通过C-C键的断裂等化学反应、CO(

4、ads)的缓慢脱附等过程，CO优先析出：CxO=CO+(1-x)Cb.阳极过电位超过CO2的析出电位时，阳极表面产生不稳定的CxO2中间体:CxO（surface）+Al2OF62-+2F-=CxO2（surface）+2AlF4-+2e-CxO2中的C-C键易于断裂导致CO2的产生与脱附：CxO2(surface)=CO2+(x-1)C(surface)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011A

5、sposePtyLtd.一、铝电解机理2阴极过程机理阴极过程总表达式：Al3+(配离子)-3eAlNa3AlF6-Al2O3熔体主要由Na+、AlF63-、AlF4-、F-、AlxOyF(2+2y-3x)-等构成，其中Na+传输的电流占99%以上，但电解条件下，Na+的析出电位比Al3+的负0.25V,一般认为含铝配离子阴极放电，Al是一次阴极产物；分子比增大、温度升高、Al2O3浓度减小及阴极电流密度提高，Na+和Al3+放电电位差值缩小，加上阴极区的Na+积累，Na+也可能阴极放电，目前存在两种阴极放电理论：“钠置换铝”和“

6、铝离子直接放电”理论Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.一、铝电解机理2阴极过程机理铝离子直接放电理论熔体反应：Na3AlF63Na++AlF63-AlF63-AlF4-+2F-Al2O3+4AlF4-+4F-3Al2OF62-阴极放电：AlF4-+3eAl+4F-（低MR)AlF63-+3eAl+6F-(高MR)阳极放电：2Al2OF62-+6F-+C4

7、AlF4-+CO2+4e总反应：Al2O3+1.5C2Al+1.5CO2钠置换铝理论熔体反应：Na3AlF63Na++AlF63-Al2O3+AlF63-3AlOF2-阴极放电：Na++eNa置换反应：3Na+2AlF3Al+Na3AlF63Na++2AlF3+6eAl+Na3AlF6阳极反应：3AlOF2-+4AlF63-1.5O2+4AlF3+6e总反应：Al2O3+1.5C2Al+1.5CO2Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProf

8、ile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.二、铝电解电解质1冰晶石的晶体结构Na3AlF6是离子型化合物；晶格以AlF63-原子团构成的立方晶格为基础，且与Na(1)+,Na(2)+离子分别形成的两个不同尺