题目内容
工业上采用的一种污水处理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3.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.某科研小组用该原理处理污水,设计装置示意图如图1所示.

(l) 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.HCl b.CH3CH2OH c.Na2SO4 d. NaOH
(2)电解池阳极实际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.
(3)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.正极的电极反应是 ;
(4)已知燃料电池中有1.6g CH4参加反应,则C电极理论上生成气体 L (标准状况).
(5)若将装置中的甲部分换为如图2所示的装置,当CuSO4部分电解后,加入 可恢复至原浓度.
(l) 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.HCl b.CH3CH2OH c.Na2SO4 d. NaOH
(2)电解池阳极实际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.
(3)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.正极的电极反应是
(4)已知燃料电池中有1.6g CH4参加反应,则C电极理论上生成气体
(5)若将装置中的甲部分换为如图2所示的装置,当CuSO4部分电解后,加入
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:(1)从所加入物质能增大溶液离子浓度,并能保持污水的pH在5.0~6.0之间考虑;
(2)根据电极材料和离子的放电顺序考虑;
(3)根据碳守恒和两极上的变化考虑;
(4)根据电极反应式和电子守恒计算;
(5)根据少什么加什么来判断.
(2)根据电极材料和离子的放电顺序考虑;
(3)根据碳守恒和两极上的变化考虑;
(4)根据电极反应式和电子守恒计算;
(5)根据少什么加什么来判断.
解答:
解:(1)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,
故答案为:c;
(2)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,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;2H2O-4e-=4H++O2↑;
(3)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO32-参加反应,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,正极反应式可表示为O2+2CO2+4e-=2CO32-,故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-
(4)C为电解池的阴极,由于电解质溶液呈弱酸性,发生的反应为:2H+-2e-=H2↑,则1.6g CH4参加反应负极上转移的电子的物质的量为0.8mol,在C极上生成0.4molH2,标况下体积为8.96L,故答案为:8.96;
(5)电解硫酸铜溶液时,阴极上有铜析出,反应式为Cu2++2e-=Cu,阳极上有氧气生成,反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,所以总反应式为:2CuSO4+2H20
2Cu+2H2SO4+O2↑,根据少什么加什么,则应加入CuO可恢复至原浓度,故答案为:CuO.
故答案为:c;
(2)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,故答案为:Fe-2e-=Fe2+;2H2O-4e-=4H++O2↑;
(3)由于原电池的负极产物有水生成,所以负极必有CO32-参加反应,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,正极反应式可表示为O2+2CO2+4e-=2CO32-,故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-
(4)C为电解池的阴极,由于电解质溶液呈弱酸性,发生的反应为:2H+-2e-=H2↑,则1.6g CH4参加反应负极上转移的电子的物质的量为0.8mol,在C极上生成0.4molH2,标况下体积为8.96L,故答案为:8.96;
(5)电解硫酸铜溶液时,阴极上有铜析出,反应式为Cu2++2e-=Cu,阳极上有氧气生成,反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,所以总反应式为:2CuSO4+2H20
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点评:本题考查原电池和电解池的知识,较为综合,做题时注意利用守恒的思考去解答,同时注意电极反应式的书写.
练习册系列答案
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