Question

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，阴极产生的气泡把把污水中悬浮物带到水面而形成浮液层，刮去（或撇掉）浮渣层即起到了浮选净化作用．某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示．
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率较慢，则无法使悬浮物形成浮渣．此时应向污水中加入适量的

 

a．H₂SO₄b．BaSO₄c．Na₂SO₄ d．NaOH  c．CH₃CH₂OH
（2）电解池阳极的电极反应分别是①

 

②4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
（3）电极反应①和②的生成物反应得到Fe（OH）₅沉淀的离子方程式是

 

（4）熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极．已知负极的电极反应是CH₄+4CO₃^2--8e^-═5CO₂^-+2H₂O．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．为此电池工作时必须 有部分A物质参加循环．则A物质的化学式是

 

（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8L（标准状况）气体，则熔融盐 燃料电池消耗CH₄

 

L（标准状况）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）能使导电能力增强的电解质必须是易溶于水的，且只能是中性的；
（2）活泼金属电极做电解池的阳极时，则电极本身放电；
（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价；
（4）电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳；

解答： 解：（1）保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）₃沉淀时，加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，故答案为：c；  
（2）活泼金属电极做电解池的阳极时，则电极本身放电，为Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺，故答案为：4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺； 
（4电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，故答案为：CO₂；    
（5）阴极的电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的氢气产生，所以转移电子的物质的量为4mol，根据电池的负极电极反应是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，当转移4mol电子时，消耗CH₄（标准状况）的体积V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2L．

点评：本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识，难度较大．