Question

【化學——選修：化學與技術】 ( 15分)

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，設計裝置示意圖如下：

（1）實驗時若污水中離子濃度較小，導電能力較差，產生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時，應向污水中加入適量的            ；

a．H₂SO₄     b．BaSO₄     c．Na₂SO₄     d．NaOH     e．C H₃CH₂OH

（2）電解池陽極的電極反應分別是：①                        ；

②4OH^－- 4 e^－＝2H₂O＋Ｏ₂↑。

（3）電極反應①和②的生成物反應得到Fe(OH)₃沉淀的離子方程式是                ；

（4）該熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質，以CH₄為燃料，空氣為氧化劑，

稀土金屬材料為電極。已知負極的電極反應是CH₄＋4CO₃^2－－ 8e^－＝5CO₂＋2H₂O。

①正極的電極反應是                                ；

②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(見上圖)。A物質的化學式是              ；

（5）實驗過程中，若在陰極產生了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。

Answer 1

（1）c （2分）           （2）Fe－2e^－＝Fe^2＋   （2分）

（3）4Fe²⁺+10H₂O + O₂= 4Fe(OH)₃↓+8H⁺    （3分）

（4）①O₂＋2CO₂＋4e^－＝2CO₃^2－ （2O₂＋4CO₂＋8e^－＝4CO₃^2－）（3分）  ②CO₂  （2分）

（5）11.2 （3分）