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(shè)計(jì)裝置如圖所示： (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，則無(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.     H2SO4  b.BaSO4       c.Na2SO4      d.NaOH        e.CH3CH2OH}

^{(2)電解池陽(yáng)極的電極反應(yīng)分別是①______________；}

^{②4OH－－4e－=2H2O＋O2↑}

^{(3)電極反應(yīng)①和②的生成物反應(yīng)得到 Fe(OH)3 沉淀的離子方程式是__________。}

^{(4)熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，以 CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。已知負(fù)極的電極反應(yīng)是 CH4＋4CO2－8e-===5CO2＋2H2O。}

^{①正極的電極反應(yīng)是______________。}

^{②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。為此電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。 則 A 物質(zhì)的化學(xué)式是___________。}

^{(5)實(shí)驗(yàn)過程中，若在陰極產(chǎn)生了 44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則熔融鹽燃料電池消耗 CH4_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。}

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】原電池、計(jì)算  A2  F3

【答案解析】^（1）c

^{（2）Fe－2e－=Fe2＋}

（3）4Fe^2＋＋10H₂O＋O₂=4Fe(OH)₃↓＋8H^＋

（4）①O₂＋2CO₂＋4e^－=2CO₃^2－(2O₂＋4CO₂＋8e^－=4CO₃^2－)②CO₂

^(5)11.2

解析：（1）為了增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，因此可選用易溶性的強(qiáng)電解質(zhì)溶液，排除be，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ad。

(2) 右邊裝置是燃料電池，而且通入甲烷的一極是負(fù)極，則電解時(shí)鋁是陰極，鐵作陽(yáng)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。

(3) ^{電極反應(yīng)①生成Fe2＋和②的生成物}O₂^{反應(yīng)得到 Fe(OH)3 沉淀，}根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒即可得離子方程式：4Fe^2＋＋10H₂O＋O₂=4Fe(OH)₃↓＋8H^＋。

(4)①燃料電池的正極是氧氣得到電子，然后與CO₂結(jié)生成CO₃^2－，同時(shí)根據(jù)碳守恒可知A必為CO₂。②陰極產(chǎn)生H₂，根據(jù)^CH4~4H₂知生成^{了 44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣，消耗CH411.2L}．

【思路點(diǎn)撥】電池電極反應(yīng)可用總反應(yīng)減去其中一個(gè)電極的反應(yīng)可得另外一個(gè)電極反應(yīng)，如本題的總反應(yīng)是^CH4＋2O₂=CO₂+2H₂O減去^{已知負(fù)極的電極反應(yīng)得正極反應(yīng)；另外在書寫電極反應(yīng)時(shí)要注意電荷、質(zhì)量、得失電子守恒。}