Question

12．電浮選凝聚法是工業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．陰極產生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去（或撇掉）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．下列說法正確的是（　　）

• A． Fe為陽極，其電極反應為：Fe-3e^-+3OH^-=Fe（OH）₃↓
• B． 通入甲烷的電極為負極，其電極反應為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O
• C． 為了使該燃料電池長時間穩定運行，電池工作時必須  有部分A物質參加循環．A物質是CO₂
• D． 實驗過程中，若在陰極產生了4.48 L氣體，則電路中通過的電子個數為0.4N_A

Answer 1

分析 燃料電池中，正極發生的反應是氧氣得電子被還原的過程，負極發生的反應是燃料失電子被氧化的過程；電池是以熔融碳酸鹽為電解質，可以循環利用的物質只有二氧化碳，甲烷燃料電池中，負極發生的反應是甲烷失電子被氧化的過程，電極反應式為CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，所以電解時鐵作陽極，因此主要發生Fe-2e^-=Fe²⁺，陰極上氫離子得電子生成氫氣，據此分析．

解答 解：A、電解時鐵作陽極，因此主要發生Fe-2e^-=Fe²⁺，故A錯誤；
B、甲烷燃料電池中，負極發生的反應是甲烷失電子被氧化的過程，電極反應式為CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，故B錯誤；
C、電池是以熔融碳酸鹽為電解質，可以循環利用的物質只有二氧化碳，使該燃料電池長時間穩定運行，電池工作時必須  有部分A物質參加循環．A物質是CO₂，故C正確；
D、電解時陰極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，產生4.48 L氣體為標準狀況下時，轉移電子數為0.2N_A，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查原電池和電解池的知識，較為綜合，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．