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，产生气泡速率缓慢，则无法使悬浮物形成浮渣。

此时，应向污水中加入适量的_________。

a.  H2SO4   b.BaSO4 c.Na2SO4    d.NaOH e.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)3 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＋4CO2－8e-===5CO2＋2H2O。

①正极的电极反应是______________。

②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

【知识点】原电池、计算  A2  F3

【答案解析】（1）c

（2）Fe－2e－=Fe2＋

（3）4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H＋

（4）①O2＋2CO2＋4e－=2CO32－(2O2＋4CO2＋8e－=4CO32－)②CO2

(5)11.2

解析：（1）为了增强溶液的导电性，因此可选用易溶性的强电解质溶液，排除be，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ad。

(2) 右边装置是燃料电池，而且通入甲烷的一极是负极，则电解时铝是阴极，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。

(3) 电极反应①生成Fe2＋和②的生成物O2反应得到 Fe(OH)3 沉淀，根据得失电子守恒和电荷守恒即可得离子方程式：4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H＋。

(4)①燃料电池的正极是氧气得到电子，然后与CO2结生成CO32－，同时根据碳守恒可知A必为CO2。②阴极产生H2，根据CH4~4H2知生成了 44.8L(标准状况)氢气，消耗CH411.2L．

【思路点拨】电池电极反应可用总反应减去其中一个电极的反应可得另外一个电极反应，如本题的总反应是CH4＋2O2=CO2+2H2O减去已知负极的电极反应得正极反应；另外在书写电极反应时要注意电荷、质量、得失电子守恒。