Question

5．電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，通過(guò)電解污水最終生成的Fe（OH）₃吸附污物而沉積下來(lái)，達(dá)到凈水的目的．陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，除去浮渣層，即起到了浮選凈化的作用，某科研小組利用上述原理，設(shè)計(jì)出如圖所示的裝置．
（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)最好向污水中加入適量的b（填字母）．
a．H₂SO₄  B．Na₂SO₄  C．CuSO₄ D．CH₃CH₂OH
（2）該燃料電池是以熔融酸鹽為電解質(zhì)，通入空氣的電極稱(chēng)為正極，電池工作時(shí)必須有A物質(zhì)參加循環(huán)（如圖），A的化學(xué)式是CO₂．該電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+4CO₃^2-=5CO₂+2H₂O．
（3）電解池陽(yáng)極反應(yīng)式是Fe-2e^-=Fe²⁺，電解生成的固體產(chǎn)物是Fe（OH）₂（填化學(xué)式）．該產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)變成Fe（OH）₃的化學(xué)方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 （1）溶液導(dǎo)電能力較差，增大溶液中的離子濃度可以提高導(dǎo)電性，所以要加入不參與電解的物質(zhì)；
（2）燃燒電池中，氧氣在正極得電子，負(fù)極上甲烷失電子生成二氧化碳；
（3）陽(yáng)極上Fe失電子生成亞鐵離子，陰極上水電離的氫離子得電子生成氫氣，同時(shí)生成氫氧根離子，亞鐵離子與氫氧根離子結(jié)合生成Fe（OH）₂，F(xiàn)e（OH）₂被氧氣氧化為Fe（OH）₃．

解答 解：（1）溶液導(dǎo)電能力較差，增大溶液中的離子濃度可以提高導(dǎo)電性，所以要加入不參與電解的物質(zhì)，
a．沉降的原理是堿性環(huán)境下，讓鐵離子沉淀，若加入硫酸，則鐵離子不會(huì)產(chǎn)生沉淀，無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，故a錯(cuò)誤；
B．Na₂SO₄ 電解時(shí)不參加反應(yīng)，對(duì)產(chǎn)物氫氧化鐵無(wú)影響，能提高導(dǎo)電性，故b正確；
C．加CuSO₄ 電解時(shí)銅離子會(huì)參加反應(yīng)，故c錯(cuò)誤；
D．CH₃CH₂OH是非電解質(zhì)，不能提高導(dǎo)電性，故d錯(cuò)誤；
故答案為：b；
（2）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-；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；負(fù)極上甲烷失電子生成二氧化碳，則負(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O；
故答案為：正； CO₂；CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O；
（3）陽(yáng)極上Fe失電子生成亞鐵離子，其電極方程式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，陰極上水電離的氫離子得電子生成氫氣，同時(shí)生成氫氧根離子，亞鐵離子與氫氧根離子結(jié)合生成Fe（OH）₂，則電解生成的固體產(chǎn)物是Fe（OH）₂，F(xiàn)e（OH）₂被氧氣氧化為Fe（OH）₃，反應(yīng)的方程式為 4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃；
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；Fe（OH）₂； 4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理的應(yīng)用、鐵的化合物的性質(zhì)，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，注意把握電極放方程式的書(shū)寫(xiě)．