Question

電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：在污水中通電生成Fe（OH）₃膠體，F(xiàn)e（OH）₃膠體可吸附污染物而沉積下來(lái)，具有凝聚凈化的作用；電極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去浮渣層，即起到了浮選凈化的作用．某研究小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計(jì)裝置如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是（　　）

A、裝置A中鐵片為陽(yáng)極，發(fā)生的電極反應(yīng)是Fe-2e^-=Fe²⁺

B、裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-

C、污水中加入適量的硫酸鈉，可增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，提高污水的處理效果

D、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若A裝置中產(chǎn)生了44.8 L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH₄為1.12L

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(shí)，通入甲烷的一級(jí)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(yáng)極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，陰極的電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，二價(jià)鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價(jià)，4Fe²⁺+10H₂O+O₂=4Fe（OH）₃↓+8H⁺，以此解答該題．

解答：解：A．電解池中Fe為陽(yáng)極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，故A正確；
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正確；
C．通過(guò)電解生成Fe（OH）₃膠體可吸附污染物而沉積下來(lái)，加入硫酸鈉能使導(dǎo)電能力增強(qiáng)，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(shí)有0.5molCH₄參加反應(yīng)，即11.2L甲烷參加反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：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(shí)，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(shū)寫(xiě)，為解答該題的關(guān)鍵．