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(guò)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(lái)，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。

⑴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(wú)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

⑵電解池陽(yáng)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(wú)色氣體，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是

Ⅰ．_____________________________；Ⅱ．______________________________。

⑶電極反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的生成物反應(yīng)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(zhǎng)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(jiàn)上圖）。A物質(zhì)的化學(xué)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(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。⑵電解時(shí)鐵作陽(yáng)極，因此主要發(fā)生Fe－2e^－＝Fe^2＋，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。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(fù)極產(chǎn)物有水生成，所以負(fù)極必有CO₃^2-參加，同時(shí)根據(jù)碳守恒可知A必為CO₂，負(fù)極反應(yīng)式可表示為CH₄+4CO₃^2—8e^-=5CO₂+2H₂O。

【考點(diǎn)】電化學(xué)基礎(chǔ)——電解原理的綜合應(yīng)用