Question

（8分）工業上采用的一種污水處理方法是：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。某科研小組用此法處理污水，設計裝置示意圖，如圖所示。

⑴實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，無法使懸浮物形成浮渣。此時，應向污水中加入適量的__________。

a．BaSO₄　 　　b．CH₃CH₂OH　　　　 c．Na₂SO₄　　　　 d．NaOH

⑵電解池陽極發生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，則陽極的電極反應式分別是：

Ⅰ．_____________________________；Ⅱ．______________________________。

⑶電極反應Ⅰ和Ⅱ的生成物反應得到Fe(OH)₃沉淀的離子方程式是____________________。

⑷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。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（見上圖）。A物質的化學式是_________________；

 

Answer 1

【答案】

（8分）⑴c�。�1分）　 ⑵Fe－2e^－＝Fe^2＋ 4OH^－- 4 e^－＝ 2H₂O＋O₂↑

⑶4Fe²⁺+10H₂O + O₂= 4Fe(OH)₃↓+8H⁺ 　　

⑷CO₂   （1分）

【解析】（1）綜合考慮，應加入強電解質Na₂SO₄可滿足要求，而BaSO₄溶解度太小，電離出的離子太少、CH₃CH₂OH為非電解質、NaOH為強腐蝕性物質，均排除；

（2）根據燃料電池圖示可得出鐵是陽極，鋁是陰極，陽極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，而生成一種無色氣體為氧氣：4OH^－- 4 e^－＝ 2H₂O＋O₂↑

（3）兩極分別產生Fe²⁺和O₂，生成Fe(OH)₃；

（4）正極：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2。；負極：CH₄—4e^-+4CO₃^2—=5CO₂+2H₂O

根據正極和負極的電極反應式可知該物質是二氧化碳。