Question

某污水中含有Fe³⁺、Ag⁺、Cu²⁺等离子，某工厂采用电解的方法处理该污水，具体的做法是：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃。Fe(OH)₃具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，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。该厂污水处理设计装置如图所示，下列说法正确的是

A．为了增加污水的导电能力，可向污水中如入适量的Na2SO4固体

B．甲装置中Fe电极的反应为Fe-3e-=Fe3+

C．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，循环物质为H2O

D．当乙装置中有1.6gCH4参加反应，则C电极理论上生成气体在标准状况下为8.96L

Answer 1

A

解析试题分析：A、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A正确；B、电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e^-=Fe²⁺，故B错误；C、电池是以熔融碳酸盐为电解质，负极电极反应是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正极反应为O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，可以循环利用的物质只有二氧化碳，故C错误；D、阴极的电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，根据电池的负极电极反应是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，当乙装置中有1.6 gCH₄参加反应，即0.1mol甲烷参加反应时，有0.8mol电子转移，则C电极理论上生成气体在标准状况下为8.96L，但是溶液含有的Fe³⁺、Ag⁺、Cu²⁺等离子可能参与阴极反应，这时，放出的气体就会小于8.96L，故D错误。
考点：考查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。