Question

【題目】電浮選凝聚法是工業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。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設計裝置示意圖，如圖所示。
（1）實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，產生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時，可向污水中加入適量的。 a．Na2SO4 b．H2SO4 c．NaOH d．CH3COOH e．NaCl
（2）除污過程中污水池中陽離子將移向極（填：“正”或“負”或“陰”或“陽”）。
（3）電解池陽極發生了兩個電極反應，電極反應式是 Ⅰ. Fe－2e－＝Fe2＋ Ⅱ.。
（4）以上電解過程是以上圖右側的燃料電池為電源，該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質，CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料做電極。 ①負極的電極反應是；
②為了使該燃料電池長時間穩定運行，電池的電解質組成應保持穩定，電池工作時必須有部分A物質參加循環。A物質的電子式為。
（5）實驗過程中，若在陰極產生了44.8 L（標準狀況）氣體，則熔融鹽燃料電池消耗CH4（標準狀況）L。

Answer 1

【答案】
（1）ae
（2）陰
（3）4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑
（4）O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－ ；
（5）11.2
【解析】（1）為了增強溶液的導電性，且要保持污水的pH在5.0～6.0之間，因此加入的使導電能力增強的電解質必須是可溶于水的、顯中性的鹽，所以答案選ae。（2）電解池中陽離子得到電子，向陰極移動。（3）電解池中陽極失去電子，則另一個電極反應式應該是溶液中的OH－放電，即4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑。（4）①料電池中，正極反應一定是氧氣得到的電子的過程，該電池的電解質是熔融碳酸鹽，所以電極反應為O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－。②電池是以熔融碳酸鹽為電解質，可以循環利用的物質只有二氧化碳。CO2是含有共價鍵的共價化合物，電子式是 。（5）陰極的電極反應為2H+＋2e－＝H2↑，陰極產生了44.8L（標準狀況）即2mol的氫氣產生，所以轉移電子的物質的量為4mol。根據電池的負極電極反應是CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O可知，當轉移4mol電子時，消耗CH4的物質的量是0.5mol，則在標準狀況下的體積V＝nVm＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L。