Question

某污水中含有Fe³⁺、Ag⁺、Cu²⁺等離子，某工廠采用電解的方法處理該污水，具體的做法是：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe(OH)₃。Fe(OH)₃具有吸附性，可吸附污物而沉積下來，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。該廠污水處理設(shè)計(jì)裝置如圖所示，下列說法正確的是

A．為了增加污水的導(dǎo)電能力，可向污水中如入適量的Na2SO4固體

B．甲裝置中Fe電極的反應(yīng)為Fe-3e-=Fe3+

C．為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)，循環(huán)物質(zhì)為H2O

D．當(dāng)乙裝置中有1.6gCH4參加反應(yīng)，則C電極理論上生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為8.96L

Answer 1

A

解析試題分析：A、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(shí)，加入的使導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽，故A正確；B、電解池中Fe為陽極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，故B錯(cuò)誤；C、電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，負(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳，故C錯(cuò)誤；D、陰極的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，根據(jù)電池的負(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，當(dāng)乙裝置中有1.6 gCH₄參加反應(yīng)，即0.1mol甲烷參加反應(yīng)時(shí)，有0.8mol電子轉(zhuǎn)移，則C電極理論上生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為8.96L，但是溶液含有的Fe³⁺、Ag⁺、Cu²⁺等離子可能參與陰極反應(yīng)，這時(shí)，放出的氣體就會(huì)小于8.96L，故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)：考查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(shí)，難度較大．注意把握電解池和原電池的工作原理，把握電極方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵。