8.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,除去浮渣層,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),可向污水中加入適量的ae.
a.Na2SO4     b.H2SO4      c.NaOH    d.CH3COOH    e.NaCl
(2)除污過程中污水池中陽離子將移向陰極(填:“正”或“負(fù)”或“陰”或“陽”).
(3)電解池陽極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng),電極反應(yīng)式是Ⅰ.Fe-2e-═Fe2+Ⅱ.2H2O-4e-=4H++O2↑.
(4)以上電解過程是以上圖右側(cè)的燃料電池為電源,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.
①負(fù)極的電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O;
②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).A物質(zhì)的電子式為
(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(標(biāo)準(zhǔn)狀況)11.2L.

分析 (1)從所加入物質(zhì)能增大溶液離子濃度,并能保持污水的pH在5.0~6.0之間考慮;
(2)除污過程為電解過程,所以污水池中陽離子將移向陰極;
(3)根據(jù)電極材料和離子的放電順序考慮;
(4)①燃料電池中,正極發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得電子被還原的過程,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是燃料失電子被氧化的過程;
②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;
(5)在燃料電池和電解池的串聯(lián)電路中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是相同的.

解答 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d,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、H2SO4,故答案為:ae;
(2)除污過程為電解過程,所以污水池中陽離子將移向陰極,故答案為:陰;
(3)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,故答案為:2H2O-4e-=4H++O2↑;
(4)①燃料電池中,正極反應(yīng)一定是氧氣得電子,該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽,所以正極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-=2CO32-;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;故答案為:CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O;
②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,電子式為;故答案為:
(5)陰極的電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑,陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即2mol的氫氣產(chǎn)生,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol,根據(jù)電池的負(fù)極電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí),消耗CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故答案為:11.2.

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池的知識(shí),較為綜合,做題時(shí)注意利用守恒的思考去解答,同時(shí)注意電極反應(yīng)式的書寫.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒(低于400℃)下列物質(zhì)的溶液,可以得到該物質(zhì)固體的是(  )
A.氯化鎂B.碳酸氫銨C.硫酸鉀D.亞硫酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.18.4g某有機(jī)物和標(biāo)準(zhǔn)狀況下a L O2,在密閉容器中完全燃燒后,產(chǎn)物為CO2、CO和H2O,將產(chǎn)物依次通過裝有足量的①濃硫酸②灼熱氧化銅③堿石灰的三個(gè)裝置,①增重14.4g;②減重6.4g;③增重26.4g,若等量該有機(jī)物與鈉恰好完全反應(yīng)需要鈉13.8g,請(qǐng)通過計(jì)算分析回答:(提示:一個(gè)碳上連接兩個(gè)或多個(gè)羥基是不穩(wěn)定的)
(1)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式;
(2)a的值是多少?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.如表給出幾種氯化物的熔、沸點(diǎn):
NaClMgCl2CaCl2SiCl4
熔點(diǎn)(℃)801712782-68
沸點(diǎn)(℃)1 4651 4121 60057.6
則下列各項(xiàng)表述與表中數(shù)據(jù)一致的有( 。
①CaCl2屬于離子晶體                    ②SiCl4是分子晶體
③1500℃時(shí),NaCl可氣化              ④MgCl2水溶液不能導(dǎo)電.
A.僅①B.僅②C.①②④D.①②③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.人體血液里Ca2+的濃度一般采用g/cm3來表示(即1cm3血樣中含有的Ca2+的質(zhì)量).抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH42C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得弱酸草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度.
某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度.
【步驟1:配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液】
   如圖是配制100mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程示意圖.

(1)請(qǐng)你觀察圖示判斷,其中不正確的兩項(xiàng)操作有②⑤(填序號(hào));
(2)其中確定100mL溶液體積的儀器是100mL容量瓶
(3)如果用圖示的操作所配制的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在其他操作正確的情況下,所配制的溶液濃度將偏小(填“偏大”或“偏小”).
【步驟2:測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度】
   抽取血樣20.00mL,經(jīng)過上述處理后得到草酸,再用0.020mol/L 酸性KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出,這時(shí)共消耗12.00mL KMnO4溶液.
(4)寫出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2 Mn2++10CO2↑+8H2O.
(5)滴定的終點(diǎn)為滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí),溶液由無色變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)不褪色.
(6)經(jīng)過計(jì)算,血液樣品中Ca2+的濃度為1.2×10-3g/cm3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.下表標(biāo)出的是元素周期表的一部分元素,回答下列問題:

(1)表中用字母標(biāo)出的14種元素中,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的元素是Ar(用元素符號(hào)表示,下同),主族元素中金屬性最強(qiáng)的元素是K,非金屬性最強(qiáng)的元素是F,常溫下單質(zhì)為液態(tài)的非金屬元素是Br;屬于過渡元素的是M(該空用字母表示).
(2)B、C氣態(tài)氫化物的化學(xué)式分別為H2O、PH3,D的氣態(tài)氫化物的結(jié)構(gòu)式為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列反應(yīng)是氧化還原且不是四種基本反應(yīng)類型的是( 。
A.2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2B.NaOH+HCl═NaCl+H2O
C.Fe+CuSO4═Cu+FeSO4D.Fe2O3+3CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+3CO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列制取單質(zhì)的反應(yīng)中,化合物作還原劑的是( 。
A.Br2+2NaI═2NaBr+I2B.Zn+H2SO4═ZnSO4+H2
C.2C+SiO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si+2CO↑D.4Al+3MnO2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Mn+2Al2O3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

18.在容積均為500mL的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三個(gè)密閉容器(容器體積恒定不變)中分別充入1molN2和2.5molH2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T1,T2,T3,且恒定不變.在其他條件相同的情況下發(fā)生反應(yīng):N2+3H2?2NH3△H<0.實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到t min時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)如圖所示.下列說法正確的是(  )
A.當(dāng)v(H2)=3v(N2)時(shí).可以說明三個(gè)容器中的反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)
B.在t min時(shí),一定達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是III
C.在t min時(shí)測(cè)得Ⅲ中c(N2)=1mol•L-1,若再向Ⅲ中充人1.5molN2和1molNH3,H2的轉(zhuǎn)化率增大
D.三個(gè)容器中的反應(yīng)均達(dá)到平衡后.氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ

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