Question

電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之間，通過電解生成Fe(OH)₃沉淀。Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去（或撇掉）浮渣層，即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設計裝置示意圖，如圖所示。

⑴實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時，應向污水中加入適量的__________。

a．BaSO₄     b．CH₃CH₂OH     c．Na₂SO₄     d．NaOH

⑵電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，則陽極的電極反應式分別是

Ⅰ．_____________________________；Ⅱ．______________________________。

⑶電極反應Ⅰ和Ⅱ的生成物反應得到Fe(OH)₃沉淀的離子方程式是___________________________。

⑷該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，CH₄為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料做電極。為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質(zhì)組成應保持穩(wěn)定，電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)（見上圖）。A物質(zhì)的化學式是_________________；

Answer 1

【答案】（10分）

⑴c     （2分） ⑵Fe－2e^－＝Fe^2＋       4OH^－- 4 e^－＝ 2H₂O＋O₂↑    （各2分）

⑶4Fe²⁺+10H₂O + O₂= 4Fe(OH)₃↓+8H⁺           （2分）

⑷CO₂    （2分）

【解析】⑴為了增強溶液的導電性，因此可選用易溶性強電解質(zhì)溶液，排除a和b�？紤]到題中要求電解時保持污水的pH在5.0~6.0之間，因此不能添加NaOH。⑵電解時鐵作陽極，因此主要發(fā)生Fe－2e^－＝Fe^2＋，同時也發(fā)生副反應，即溶液中的OH^-失電子被氧化生成O₂。⑶根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒即可得離子方程式。⑷由于原電池的負極產(chǎn)物有水生成，所以負極必有CO₃^2-參加，同時根據(jù)碳守恒可知A必為CO₂，負極反應式可表示為CH₄+4CO₃^2—8e^-=5CO₂+2H₂O。

【考點】電化學基礎——電解原理的綜合應用