背景材料：
铝合金以质轻、稳定性好等优点广泛应用于航空航天事业。在铝合金表面能形成一层较厚的氧化膜，这是其在空气中稳定存在的关键。其反应原理是以铝件与另一种材料为电极，以某种溶液作电解质溶液进行电解，通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔中通过并产生热量使氢氧化铝分解，从而使铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外兴趣小组的同学根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，以一定浓度的碳酸氢钠溶液为电解质溶液进行实验，实验装置如图所示。

简答题

第 1 题

问题：（1）铝件放在（）（填“X”或“Y”）极。（2）铝件表面形成氢氧化铝的电极反应式是（）。（3）电解过程中，必须使电解质溶液的pH保持相对稳定（不能太大也不能太小）的原因是（）。（4）用碳酸氢钠溶液作电解质溶液，而不用碳酸钠溶液作电解质溶液，其理由是（）。

正确答案

（1）X
（2）

（3）氧化铝和氢氧化铝都是两性化合物，如果溶液的酸性或碱性过强，都会使所形成的氧化铝薄膜溶解
（4）碳酸氢钠的作用之一是中和阴极区溶液中过量的

答案解析

（1）要生成氢氧化铝，必须先生成铝离子，所以铝件应放在阳极，发生氧化反应，失电子变成阳离子。铁棒放在阴极。电子总是从电源的负极流出，所以装置中的Y极为阴（铁棒），X极（铝件）为阳极。
（2）碳酸氢钠溶液呈碱性，阳极发生反应：

阴极发生反应:

（3）要使铝件表面生成一层较厚的氧化膜，则不能使溶液溶解氧化铝和氢氧化铝，从氧化铝和氢氧化铝的两性角度考虑，必须使电解质溶液的pH保持相对稳定。
（4）等浓度碳酸氢钠溶液比碳酸钠溶液的碱性弱，有利于控制溶液的酸碱性。

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