Question

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(shuō)法正確的是（　�。�

• A、裝置A中碳棒為陰極
• B、裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• C、污水中加入適量的硫酸鈉，既可增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，又可增強(qiáng)凝聚凈化的效果
• D、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若A裝置中產(chǎn)生44.8L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH₄ 11.2L

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：A裝置為電解池，B裝置為原電池裝置，原電池工作時(shí)，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，通入氧氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，電解池中Fe為陽(yáng)極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，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⁺，以此解答該題．

解答： 解：A裝置為電解池，B裝置為原電池裝置，原電池工作時(shí)，通入甲烷的一級(jí)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，通入氧氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，電解池中Fe為陽(yáng)極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，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．電解池中Al片為陰極，碳棒、鐵片和污水構(gòu)成原電池，碳棒正極，故A錯(cuò)誤；
B．電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，B中通入空氣的電極是正極，反應(yīng)式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故B錯(cuò)誤；
C．通過(guò)電解生成Fe（OH）₃膠體可吸附污染物而沉積下來(lái)，加入硫酸鈉能使導(dǎo)電能力增強(qiáng)，加快生成Fe（OH）₃膠體速率，提高污水的處理效果，故C正確；
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，但是碳棒為正極，正極上還可以以生成氧氣，所以參加反應(yīng)的甲烷大于11.2L，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了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．