Question

【題目】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．
（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.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）電極反應I和Ⅱ的生成物反應得到Fe（OH3）沉淀的離子方程式是 ．
（4）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（見上圖）．A物質的化學式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）Fe﹣2e﹣=Fe2+；4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑
（3）4Fe2++10H2O+O2═4Fe（OH）3↓+8H+
（4）CO2
【解析】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，所以答案是：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 ， 所以答案是：Fe﹣2e﹣=Fe2+；4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；（3）根據得失電子守恒和電荷守恒，電極反應I和Ⅱ的生成物反應得到Fe（OH3）沉淀的離子方程式是4Fe2++10H2O+O2═4Fe（OH）3↓+8H+ ， 所以答案是：4Fe2++10H2O+O2═4Fe（OH）3↓+8H+；（4）負極反應是CH4失電子，該電池的電解質環境是熔融碳酸鹽，所以負極反應為：CH4+4CO32﹣﹣8e﹣=5CO2+2H2O；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； 所以答案是：CO2 ．