题目内容
电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图,如图所示。
⑴实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的__________。
a.BaSO4 b.CH3CH2OH c.Na2SO4 d.NaOH
⑵电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是
Ⅰ._____________________________;Ⅱ.______________________________。
⑶电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是___________________________。
⑷该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质的化学式是_________________;
【答案】(10分)
⑴c (2分) ⑵Fe-2e-=Fe2+ 4OH-- 4 e-= 2H2O+O2↑ (各2分)
⑶4Fe2++10H2O + O2= 4Fe(OH)3↓+8H+ (2分)
⑷CO2 (2分)
【解析】⑴为了增强溶液的导电性,因此可选用易溶性强电解质溶液,排除a和b。考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0~6.0之间,因此不能添加NaOH。⑵电解时铁作阳极,因此主要发生Fe-2e-=Fe2+,同时也发生副反应,即溶液中的OH-失电子被氧化生成O2。⑶根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。⑷由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO32-参加,同时根据碳守恒可知A必为CO2,负极反应式可表示为CH4+4CO32—8e-=5CO2+2H2O。
【考点】电化学基础——电解原理的综合应用