Question

微电解技术具有处理效果显著、投资少、运行费用低等优点。铝碳微电解处理就是利用铝－碳颗粒之间形成了无数个细微原电池，这些细微电池在酸性溶液中发生电化学反应。溶液中溶解一定量的氧可以增大铝的腐蚀效率，因此可以通过曝气来强化处理效果。实验装置如图：

（1）实验前，将铝屑在5%NaOH碱洗10分钟，目的是①            ，②             。
（2）曝气条件下，在酸性溶液中，该装置中发生的电极反应为：铝极               ，碳极            。
（3）通过铝碳微电解法可以对含镍电镀废水进行处理，某化学研究小组研究了铝碳比、反应停留时间对处理效果的影响，结果如下：
      
通过分析，确定最佳工艺的铝碳比为   ，反应停留时间是   。

Answer 1

（1）①除去铝屑表面的油污（1分）②除去表面的氧化物（1分）（不分前后）
（2）4Al－12e^－=4Al³⁺（1分） 3O₂+12H⁺+12e^－=6H₂O（1分）（前后电子未守恒也给分）
（3）1：1.5（1分）      15min（答成14min~16min都给分）（1分）

试题分析：（1）一般在金属等溶解时先用碱洗促进金属表面的油污水解而除去，氧化铝为两性与碱反应而除去氧化膜；（2）酸性溶液中铝失去电子生成铝离子；溶液中含有较多氧气，在碳极得到电子发生还原反应；（3）图一显示铝碳比为1：1.5时镍离子去除率最高；图二显示15min左右时镍离子去除率不再发生明显变化，反应停留时间是15分钟左右。