题目内容

(8分)工业上采用的一种污水处理方法是: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。某科研小组用此法处理污水,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,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】

(8分)⑴c (1分)  ⑵Fe-2e=Fe2+       4OH- 4 e= 2H2O+O2   

⑶4Fe2++10H2O + O2= 4Fe(OH)3↓+8H+   

⑷CO2   (1分)

【解析】(1)综合考虑,应加入强电解质Na2SO4可满足要求,而BaSO4溶解度太小,电离出的离子太少、CH3CH2OH为非电解质、NaOH为强腐蚀性物质,均排除;

(2)根据燃料电池图示可得出铁是阳极,铝是阴极,阳极反应式为Fe-2e-=Fe2+,而生成一种无色气体为氧气:4OH- 4 e= 2H2O+O2

(3)两极分别产生Fe2+和O2,生成Fe(OH)3

(4)正极:O2+2CO2+4e-=2CO32;负极:CH4—4e-+4CO32—=5CO2+2H2O

根据正极和负极的电极反应式可知该物质是二氧化碳。

 

练习册系列答案
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(2011?德州二模)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.某科研小组用该原理处理污水,设计装置示意图.如图所示.
(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重的
c
c

a.H2SO4  b.CH3CH2OH      c.Na2SO4      d. NaOH      e. BaSO4
(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.
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; II.
2H2O-4e-=4H++O2
2H2O-4e-=4H++O2

(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.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(见图).A物质的化学式是
CO2
CO2

(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
8.96L
8.96L
L (标准状况).
(5)若将装置中的甲部分换为如图所示的装置,写出该电解过程中的化学方程式:
2CuSO4+2H20
 电解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H20
 电解 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2

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