Question

9．鐵碳微電解技術(shù)是近年來處理各種污水的一種重要方法，其裝置如圖所示．

請回答下列問題：
（1）當污水通過鐵碳微電解反應器時，會形成數(shù)量巨大的微小電池，這些微小電池的負極為鐵，若污水為酸性溶液，且通過曝氣機鼓入充足的空氣，正極反應式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．
（2）其治理污水原理主要有以下幾個方面：
①一些不活潑的重金屬離子被Fe置換出來．寫出從AuCl₄^-中置換金的離子方程式2AuCl₄^-+3Fe=2Au+3Fe²⁺+8Cl^-．
②在處理過程中，有些膠體會發(fā)生電泳，向某極富集，從而聚沉除去．Al（OH）₃膠體電泳時，會向陰極移動．
③吸附作用．Fe、C、Fe（OH）₂、Fe（OH）₃等都有吸附作用，可以吸附一些懸浮物質(zhì)．以上四種物質(zhì)都有吸附性是因為B．
A．都有還原性  B．表面積都很大  C．都含金屬元素  D．都是膠體
④過程中產(chǎn)生的Fe²⁺能沉淀或結(jié)合一些無機陰離子（例如S^2-生成FeS沉淀）．由FeS制備H₂S氣體可選用AC．
A．稀硫酸      B．稀硝酸        C．稀鹽酸        D．濃硫酸
（3）當溶液中存在較多的Fe²⁺、Fe³⁺時，會出現(xiàn)返色現(xiàn)象（即處理后溶液顏色更深）．已知Fe（OH）₃的溶度積比Fe（OH）₂小很多．為防止返色，可以采用哪些措施（兩條）加堿、加氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)微小電池的組成，鐵為負極，碳為正極，正極為氧氣得電子的還原反應；
（2）①用鐵從AuCl₄^-中置換金，可生成金、氯化亞鐵；
②Al（OH）₃膠粒帶正電荷，向陰極移動；
③固體表面積較大時具有較強的吸附性；
④FeS以及H₂S氣體都具有吸附性，應用非氧化性酸；
（3）可加入氧化劑生成Fe³⁺，調(diào)節(jié)溶液pH生成Fe（OH）₃沉淀．

解答 解：（1）當污水通過鐵碳微電解反應器時，會形成數(shù)量巨大的微小電池，所以鐵為負極，碳為正極，若污水為酸性溶液，鼓入充足的空氣，正極反應式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案為：鐵；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（2）①用鐵從AuCl₄^-中置換金，可生成金、氯化亞鐵，反應的離子方程式為2AuCl₄^-+3Fe=2Au+3Fe²⁺+8Cl^-，故答案為：2AuCl₄^-+3Fe=2Au+3Fe²⁺+8Cl^-；
②Al（OH）₃膠粒帶正電荷，向陰極移動，故答案為：陰；
③Al（OH）₃膠粒帶正電荷，向陰極移動，故答案為：B；
④FeS以及H₂S氣體都具有吸附性，應用非氧化性酸，稀硫酸和稀鹽酸符合，故答案為：AC；
（3）可加入氧化劑生成Fe³⁺，加入堿，調(diào)節(jié)溶液pH生成Fe（OH）₃沉淀故答案為：加堿；加氧化劑將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．

點評 本題考查物質(zhì)的分離、提純的綜合實驗設(shè)計，側(cè)重于學生的分析、實驗能力的考查，題目涉及原電池的原理、氧化還原反應方程式的書寫以及鹽的水解原理的應用，屬于基礎(chǔ)知識的考查，題目難度不大．