【題目】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(shè)計(jì)裝置示意圖,如圖所示.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)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(shí),應(yīng)向污水中加入適量的
A.BaSO4
B.CH3CH2OH
C.Na2SO4
D.NaOH
(2)電解池陽極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng),其中一個(gè)反應(yīng)生成一種無色氣體,則陽極的電極反應(yīng)式分別是 Ⅰ.;
Ⅱ.
(3)電極反應(yīng)I和Ⅱ的生成物反應(yīng)得到Fe(OH3)沉淀的離子方程式是
(4)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(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)(見上圖).A物質(zhì)的化學(xué)式是

【答案】
(1)C
(2)Fe﹣2e=Fe2+;4OH﹣4e═2H2O+O2
(3)4Fe2++10H2O+O2═4Fe(OH)3↓+8H+
(4)CO2
【解析】解:(1)為了增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,因此可選用易溶性強(qiáng)電解質(zhì)溶液,排除A和B,考慮到題中要求電解時(shí)保持污水的pH在5.0~6.0之間,因此不能添加NaOH,BaSO4不溶,所以答案是:C;(2)電解時(shí)鐵作陽極,因此主要發(fā)生Fe﹣2e=Fe2+ , 同時(shí)也發(fā)生副反應(yīng),即溶液中的OH失電子被氧化生成O2 , 所以答案是:Fe﹣2e=Fe2+;4OH﹣4e═2H2O+O2↑;(3)根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒,電極反應(yīng)I和Ⅱ的生成物反應(yīng)得到Fe(OH3)沉淀的離子方程式是4Fe2++10H2O+O2═4Fe(OH)3↓+8H+ , 所以答案是:4Fe2++10H2O+O2═4Fe(OH)3↓+8H+;(4)負(fù)極反應(yīng)是CH4失電子,該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽,所以負(fù)極反應(yīng)為:CH4+4CO32﹣8e=5CO2+2H2O;電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳; 所以答案是:CO2

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D. 銅、石墨均導(dǎo)電,所以它們是電解質(zhì)

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