Question

【题目】两位同学根据电解原理，利用塑料瓶、9 V电池、大头针进行电解污水的实验。实验装置如下图。
根据上图回答下列问题：
（1）根据电浮选凝聚法处理污水的净化原理写出阳极区和阴极区上各自的电极反应式： 阳极：；
阴极：。
（2）试分析不能参加反应的污物是如何沉淀的：。
（3）最后悬浮物为什么会形成浮渣：。
（4）甲同学模拟该原理进行污水处理实验，在电压符合要求的情况下，发现产生气泡速度缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。其原因是。 乙同学为甲同学提出一种切实可行的解决措施是向污水中加入适量的溶液。

Answer 1

【答案】
（1）阳极：Fe－2e－=Fe2＋、2H2O－4e－=4H＋＋O2↑、4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H＋；阴极：2H＋＋2e－=H2↑
（2）与电源正极相连的大头针(Fe)作为阳极，电解时生成Fe2＋ ， Fe2＋再被氧化生成Fe3＋ ， Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来
（3）阴极产生H2气泡，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层
（4）污水中离子浓度较小，导电能力较差；Na2SO4
【解析】其原理是与电源正极相连的大头针(Fe)失去电子生成Fe2＋ ， 进一步氧化，并生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化作用；与电源负极相连的阴极产生H2 ， 气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣。溶液导电性强弱与气泡产生的速度即电解的快慢有关，电解质溶液导电性差，电解速度慢，则产生气泡速度慢。电解质溶液导电性与自由移动的阴、阳离子浓度有关，离子浓度低，导电性差，电解时产生的气泡慢。所以应增加电解质溶液中的离子浓度，如加Na2SO4。