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，设计装置示意图如下：

(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

(2)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.________________________________________________________________。

(3)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________

__________________________________________________________。

(4)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，稀土金属材料作电极。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___

___________________________________________________________。

Answer 1

(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。(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^-失电子被氧化成O₂。(3)根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式。(4)由于原电池的负极产物有水生成，所以负极必有参加，同时根据碳守恒可知A必为CO₂，负极反应式可表示为

答案：(1)c      (2)Fe-2e^-====Fe²⁺

4OH^--4e^-====2H₂O+O₂↑

(3)4Fe²⁺+10H₂O+O₂====4Fe(OH)₃↓+8H⁺

(4)CO₂