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，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，設計裝置示意圖如下：

（1）實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣．此時，應向污水中加入適量的

 

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

 

；
②4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．
（3）電極反應①和②的生成物反應得到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．
已知負極的電極反應是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O．
①正極的電極反應是

 

．
②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質(zhì)組成應保持穩(wěn)定，電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)（見圖）．A物質(zhì)的化學式是

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）能使導電能力增強的電解質(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極時，則電極本身放電；
（3）二價鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價；
（4）燃料電池中，正極發(fā)生的反應是氧氣得電子被還原的過程，負極發(fā)生的反應是燃料失電子被氧化的過程；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，通過電解生成Fe（OH）₃沉淀時，加入的使導電能力增強的電解質(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極時，則電極本身放電，為Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）二價鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價，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．

點評：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，難度較大．