Question

12．電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，某研究小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計(jì)裝置如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 裝置A中碳棒為陰極
• B． 污水中加入適量的硫酸鈉，可增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性
• C． 裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• D． 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若A裝置中產(chǎn)生44.8 L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH₄11.2L

Answer 1

分析 B能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，為原電池，通入甲烷的電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，通入空氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
A有外接電源，屬于電解池，電解池中Fe和碳棒為陽極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，Al為陰極，陰極的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，二價(jià)鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價(jià)，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺，據(jù)此分析解答．

解答 解：B能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，為原電池，通入甲烷的電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，通入空氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
A有外接電源，屬于電解池，電解池中Fe和碳棒為陽極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，Al為陰極，陰極的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，二價(jià)鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價(jià)，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺，
A．通過以上分析知，A中碳棒連接原電池正極，為電解池陽極，故A錯誤；
B．離子濃度越大，溶液導(dǎo)電性越強(qiáng)，純水中離子濃度很小，加入硫酸鈉后溶液中離子濃度大，且不參加反應(yīng)，所以能起到增強(qiáng)導(dǎo)電性作用，故B正確；
C．B中電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，所以正極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故C錯誤；
D．A裝置中陰極的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陰極產(chǎn)生了44.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即2mol的氣體產(chǎn)生，但是碳棒為陽極，陽極上還可以生成氧氣，所以參加反應(yīng)的甲烷大于11.2L，故D錯誤；
故選B．

點(diǎn)評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，明確原電池和電解池區(qū)別、各個電極上發(fā)生的反應(yīng)、轉(zhuǎn)移電子守恒是解本題關(guān)鍵，易錯選項(xiàng)是CD，注意A中碳棒上也可能生成氣體，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)特點(diǎn)書寫，題目難度中等．