Question

工業上采用的一種污水處理方法是：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．某科研小組用此法處理污水，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，無法使懸浮物形成浮渣．此時，應向污水中加入適量的

 

．
a．BaSO₄　　b．CH₃CH₂OH　　 c．Na₂SO₄　　　 d．NaOH
（2）電解池陽極發生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，則陽極的電極反應式分別是：Ⅰ．

 

；Ⅱ．

 

．
（3）該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質，CH₄為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料做電極．為了使該燃料電池長時間穩定運行，電池的電解質組成應保持穩定，電池工作時必須有部分A物質參加循環（如圖）．A物質的化學式是

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）能使導電能力增強的電解質必須是易溶于水的，且只能是中性的；
（2）活潑金屬電極做電解池的陽極是，則電極本身放電；
（3）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．

解答： 解：（1）為了增強溶液的導電性，因此可選用易溶性強電解質溶液，排除A和B，考慮到題中要求電解時保持污水的pH在5.0～6.0之間，因此不能添加NaOH，BaSO₄不溶，故答案為：c； 
（2）電解時鐵作陽極，因此主要發生Fe-2e^-=Fe²⁺，同時也發生副反應，即溶液中的OH^-失電子被氧化生成O₂，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；
（3）由于原電池的負極產物有水生成，所以負極必有CO₃^2-參加反應，同時根據碳守恒可知A必為CO₂，
負極反應式可表示為CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，
故答案為：CO₂．

點評：本題考查了燃料電池的工作原理和原電池和電解池串聯的綜合知識，難度較大．