Question

17．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去，某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 装置A中碳棒为阴极
• B． 装置B中通入空气的电极反应是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• C． 为增强污水的导电性，可在污水中加入硫酸钠
• D． 标准状况下，若A装置中产生44.8L气体，则理论上B装置中要消耗CH₄11.2L

Answer 1

分析 A装置为电解池，B装置为原电池装置，原电池工作时，通入甲烷的一级为负极，发生氧化反应，负极电极反应是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，正极反应为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e^-=Fe²⁺，阴极的电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，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⁺，以此解答该题．

解答 解：A．电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e^-=Fe²⁺，碳棒为阳极，故A错误；
B．电池是以熔融碳酸盐为电解质，正极反应为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故B错误；
C．通过电解生成Fe（OH）₃胶体可吸附污染物而沉积下来，加入硫酸钠能使导电能力增强，加快生成Fe（OH）₃胶体速率，提高污水的处理效果，故C正确；
D．A装置中阴极的电极反应为：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B装置中转移4mol电子时有0.5molCH₄参加反应，即11.2L甲烷参加反应，故D正确；
故选CD．

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．注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，为解答该题的关键．