Question

17．電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，電解過程生成的膠體能使污水中的懸浮物凝聚成團(tuán)而除去，某研究小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計裝置如圖所示，下列說法正確的是（　　）

• A． 裝置A中碳棒為陰極
• B． 裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
• C． 為增強污水的導(dǎo)電性，可在污水中加入硫酸鈉
• D． 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若A裝置中產(chǎn)生44.8L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH₄11.2L

Answer 1

分析 A裝置為電解池，B裝置為原電池裝置，原電池工作時，通入甲烷的一級為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，通入氧氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，電解池中Fe為陽極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，陰極的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，二價鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺，以此解答該題．

解答 解：A．電解池中Fe為陽極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，碳棒為陽極，故A錯誤；
B．電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故B錯誤；
C．通過電解生成Fe（OH）₃膠體可吸附污染物而沉積下來，加入硫酸鈉能使導(dǎo)電能力增強，加快生成Fe（OH）₃膠體速率，提高污水的處理效果，故C正確；
D．A裝置中陰極的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陰極產(chǎn)生了44.8L（標(biāo)準(zhǔn)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(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，當(dāng)B裝置中轉(zhuǎn)移4mol電子時有0.5molCH₄參加反應(yīng)，即11.2L甲烷參加反應(yīng)，故D正確；
故選CD．

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(lián)的綜合知識，難度較大．注意把握電解池和原電池的工作原理，把握電極方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵．