Question

工業上采用的一種污水處理方法如下: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。某科研小組用該原理處理污水,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.H₂SO₄　b.CH₃CH₂OH　c.Na₂SO₄
d.NaOH　e.BaSO₄
(2)電解池陽極實際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,稀土金屬材料作電極。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　　　　　　　　。 
(4)已知燃料電池中有1.6 g CH₄參加反應,則C電極理論上生成氣體　　　 L(標準狀況)。 

Answer 1

(1)c　(2)Fe-2e^-Fe²⁺　4OH^--4e^-O₂↑+2H₂O　(3)CO₂　(4)8.96

H₂SO₄顯酸性、CH₃CH₂OH是非電解質、NaOH顯堿性、BaSO₄不溶于水;Na₂SO₄是強電解質顯中性,電解時Na⁺、S均不放電,只有c符合;(2)乙裝置通入空氣的電極為原電池正極,所以甲裝置Fe為陽極,鐵失電子,由生成一種無色氣體可知還生成氧氣,所以還有OH^-失電子;(3)由乙中電解質可知,甲烷燃燒生成CO₂和H₂O,所以A為CO₂,在正極發生電極反應式為O₂+4e^-+2CO₂2C;(4)首先標化合價看化合價變化:H₄→O₂,0.1 mol CH₄轉移0.8 mol電子,C電極反應為2H⁺+2e^-H₂↑,所以生成n(H₂)="0.4" mol