Question

兩位同學(xué)根據(jù)電解原理，利用塑料瓶、9 V電池、大頭針進行電解污水的實驗。實驗裝置如下圖。

根據(jù)上圖回答下列問題：

(1)根據(jù)電浮選凝聚法處理污水的凈化原理寫出陽極區(qū)和陰極區(qū)上各自的電極反應(yīng)式：

陽極：_________________________________________________；

陰極：______________________________________________。

(2)試分析不能參加反應(yīng)的污物是如何沉淀的：______________________________________________。

(3)最后懸浮物為什么會形成浮渣：_______________________________________________。

(4)甲同學(xué)模擬該原理進行污水處理實驗，在電壓符合要求的情況下，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡速度緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。其原因是______________________________________________。

乙同學(xué)為甲同學(xué)提出一種切實可行的解決措施是向污水中加入適量的__________溶液。

Answer 1

【解析】　其原理是與電源正極相連的大頭針(Fe)失去電子生成Fe^2＋，進一步氧化，并生成Fe(OH)₃膠體，F(xiàn)e(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化作用；與電源負極相連的陰極產(chǎn)生H₂，氣泡把污水中的懸浮物帶到水面形成浮渣。溶液導(dǎo)電性強弱與氣泡產(chǎn)生的速度即電解的快慢有關(guān)，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性差，電解速度慢，則產(chǎn)生氣泡速度慢。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性與自由移動的陰、陽離子濃度有關(guān)，離子濃度低，導(dǎo)電性差，電解時產(chǎn)生的氣泡慢。所以應(yīng)增加電解質(zhì)溶液中的離子濃度，如加Na₂SO₄。

【答案】　(1)陽極：Fe－2e^－Fe^2＋、2H₂O－4e^－4H^＋＋O₂↑、4Fe^2＋＋10H₂O＋O₂4Fe(OH)₃↓＋8H^＋　陰極：2H^＋＋2e^－H₂↑

(2)與電源正極相連的大頭針(Fe)作為陽極，電解時生成Fe^2＋，F(xiàn)e^2＋再被氧化生成Fe^3＋，F(xiàn)e^3＋水解生成Fe(OH)₃膠體，F(xiàn)e(OH)₃具有吸附性，可將污染物吸附而沉淀下來

(3)陰極產(chǎn)生H₂氣泡，氣泡把污水中的懸浮物帶到水面形成浮渣層

(4)污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差　Na₂SO₄