電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法: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。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,除去浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水,設計裝置示意圖,如圖所示。

(1)實驗時若污水中離子濃度較小,導電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無法使懸浮物形成浮渣。此時,可向污水中加入適量的            。
a.Na2SO4    b.H2SO4     c.NaOH    d.CH3COOH   e.NaCl
(2)除污過程中污水池中陽離子將移向    極(填:“正”或“負”或“陰”或“陽”)。
(3)電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應,電極反應式是
Ⅰ. Fe-2e=Fe2+      Ⅱ.                                      。
(4)以上電解過程是以上圖右側(cè)的燃料電池為電源,該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料做電極。
①負極的電極反應是                                            ;
②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質(zhì)組成應保持穩(wěn)定,電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。A物質(zhì)的電子式為          。
(5)實驗過程中,若在陰極產(chǎn)生了44.8 L(標準狀況)氣體,則熔融鹽燃料電池消耗CH4(標準狀況)         L。
(1)ae (2分)  (2)陰(2分)(2)4OH- 4 e= 2H2O+O2   (3分)
(3)①O2+2CO2+4e=2CO32 (3分)②(2分)(4)11.2 (3分)

試題分析:(1)為了增強溶液的導電性,且要保持污水的pH在5.0~6.0之間,因此加入的使導電能力增強的電解質(zhì)必須是可溶于水的、顯中性的鹽,所以答案選ae。
(2)電解池中陽離子得到電子,向陰極移動。
(3)電解池中陽極失去電子,則另一個電極反應式應該是溶液中的OH放電,即4OH- 4 e= 2H2O+O2↑。
(4)①料電池中,正極反應一定是氧氣得到的電子的過程,該電池的電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,所以電極反應為O2+2CO2+4e=2CO32。
②電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),可以循環(huán)利用的物質(zhì)只有二氧化碳。CO2是含有共價鍵的共價化合物,電子式是。
(5)陰極的電極反應為2H++2e=H2↑,陰極產(chǎn)生了44.8L(標準狀況)即2mol的氫氣產(chǎn)生,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol。根據(jù)電池的負極電極反應是CH4+4CO32-8e=5CO2+2H2O可知,當轉(zhuǎn)移4mol電子時,消耗CH4的物質(zhì)的量是0.5mol,則在標準狀況下的體積V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L。
點評:該題是高考中的常見題型,屬于綜合性試題的考查,對學生的思維能力提出了較高的要求,本題貼近高考,綜合性強,在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時,側(cè)重對學生能力的培養(yǎng),意在培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和創(chuàng)新思維能力。該題的關鍵是明確原電池和電解池的工作原理,做題時注意利用守恒的思考去解答,同時注意電極反應式的書寫。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列有關鋼鐵的腐蝕和防護的說法中正確的是
A.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕負極反應相同,正極反應不同
B.鍍鋅鐵皮和鍍錫鐵皮破損后,前者更易被腐蝕
C.將鐵件與電源正極相連,可實現(xiàn)電化學保護
D.將鋼管與銅管堆放在一起,可保護鋼管少受腐蝕

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

關于下圖裝置中的變化敘述錯誤的是
A.電子從鋅片流向右側(cè)碳棒,再從左側(cè)碳棒流回銅片
B.鋅片上發(fā)生氧化反應
C.左側(cè)碳棒上發(fā)生:2H2O+O2+4e→4OH
D.銅電極析出銅

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下一代iPhone將在電池方面有所改進,該電池的一極為一種有機高分子游離基(用R表示)和石墨粉及粘結劑的復合材料,另一極是鋰,分隔材料為某種聚烯烴,電解質(zhì)為LiPF6溶解于某種有機碳酸酯溶劑中。該游離基(R)在空氣中十分穩(wěn)定,在充電時被氧化成陽離子(Rx+),電池充放電的方程式為:xLi+Rx+xLi+R。下列有關說法正確的是
A.放電時,該電池將電能轉(zhuǎn)化為化學能B.充電時,Rx+由陰極向陽極移動
C.放電時,負極反應為xLi-xe==xLiD.充電時,陽極反應為R-xe==Rx+

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知外電路中,電子由銅流向a極。有關下圖所示的裝置分析合理一項是(   )
A.該裝置中Cu極為正極
B.當銅極的質(zhì)量變化為12.8 g時,a極上消耗的O2在標準狀況下的體積為2.24 L
C.b極反應的電極反應式為:H2一2= 2H+
D.一段時間后鋅片質(zhì)量減少

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

用鐵絲、銅絲和CuSO4溶液可以構成原電池或電解池,如圖所示則下列說法正確的是
A.構成原電池時Cu極反應為:Cu—2e-=Cu2+
B.構成電解池時Cu極質(zhì)量可能減少也可能增加
C.構成電解池時Fe極質(zhì)量一定減少
D.構成的原電池或電解池工作后就可能產(chǎn)生大量氣體

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎。請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護過程中的有關問題。
(1)工業(yè)用熱還原法煉鐵,寫出由CO還原赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)的化學方程式:
                                                                       。
(2)下列可防止鐵棒被腐蝕裝置是               
 
(3)在實際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下:

請回答:A電極對應的金屬是______(寫元素名稱),B電極的電極反應式是         。
鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請簡要說明原因                             
                                                                                 。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鋼鐵在某酸雨區(qū)的潮濕空氣中發(fā)生電化學腐蝕,其負極上的反應是            
A.O2+2H2O+4e-==4OH-B.2H++2e-==H2
C.Fe-2e-==Fe2+D.4OH--4e-==2H2O

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

鋼鐵常常發(fā)生兩種電化學腐蝕時,下列分析正確的是
A.負極發(fā)生的反應相同B.正極發(fā)生的反應相同
C.酸性水膜中,正極吸收氧氣反應D.中性水膜時,氧氣發(fā)生氧化反應

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