Question

電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過(guò)電解生成Fe（OH）₃沉淀．Fe（OH）₃有吸附性，可吸附污物而沉積下來(lái)，具有凈化水的作用．陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去（或撇掉）浮渣層，即起到了浮選凈化的作用．
某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計(jì)裝置示意圖如下：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無(wú)法使懸浮物形成浮渣．此時(shí)，應(yīng)向污水中加入適量的

 

．
a．H₂SO₄     b．BaSO₄     c．Na₂SO₄     d．NaOH     e．CH₃CH₂OH
（2）電解池陽(yáng)極的電極反應(yīng)分別是①

 

；
②4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（3）電極反應(yīng)①和②的生成物反應(yīng)得到Fe（OH）₃沉淀的離子方程式是

 

．
（4）該熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，以CH₄為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極．
已知負(fù)極的電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O．
①正極的電極反應(yīng)是

 

．
②為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)（見(jiàn)圖）．A物質(zhì)的化學(xué)式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）能使導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)必須是易溶于水的，且只能是中性的；
（2）活潑金屬電極做電解池的陽(yáng)極時(shí)，則電極本身放電；
（3）二價(jià)鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價(jià)；
（4）燃料電池中，正極發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得電子被還原的過(guò)程，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是燃料失電子被氧化的過(guò)程；電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳．

解答： 解：（1）保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過(guò)電解生成Fe（OH）₃沉淀時(shí)，加入的使導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽，故答案為：c；  
（2）活潑金屬電極做電解池的陽(yáng)極時(shí)，則電極本身放電，為Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）二價(jià)鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價(jià)，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺，故答案為：4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺； 
（4）①燃料電池中，正極反應(yīng)一定是氧氣得電子，該電池的電解質(zhì)環(huán)境是熔融碳酸鹽，所以正極反應(yīng)為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；故答案為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
②電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳，故答案為：CO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃料電池的工作原理和原電池和電解池串聯(lián)的綜合知識(shí)，難度較大．