Question

（8分）工业上采用的一种污水处理方法是：保持污水的pH在5.0-6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃沉淀。Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。某科研小组用此法处理污水，设计装置示意图，如图所示。

⑴实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的__________。

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

⑵电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：

Ⅰ．_____________________________；Ⅱ．______________________________。

⑶电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)₃沉淀的离子方程式是____________________。

⑷该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见上图）。A物质的化学式是_________________；

 

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）综合考虑，应加入强电解质Na₂SO₄可满足要求，而BaSO₄溶解度太小，电离出的离子太少、CH₃CH₂OH为非电解质、NaOH为强腐蚀性物质，均排除；

（2）根据燃料电池图示可得出铁是阳极，铝是阴极，阳极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，而生成一种无色气体为氧气：4OH^－- 4 e^－＝ 2H₂O＋O₂↑

（3）两极分别产生Fe²⁺和O₂，生成Fe(OH)₃；

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

根据正极和负极的电极反应式可知该物质是二氧化碳。