Question

12．電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，某研究小組用電浮選凝聚法處理污水，設計裝置如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 裝置A中碳棒為陰極
• B． 污水中加入適量的硫酸鈉，可增強溶液的導電性
• C． 裝置B中通入空氣的電極反應是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• D． 標準狀況下，若A裝置中產(chǎn)生44.8 L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH₄11.2L

Answer 1

分析 B能自發(fā)的進行氧化還原反應，為原電池，通入甲烷的電極為負極，發(fā)生氧化反應，負極電極反應是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，通入空氣的一極為正極，發(fā)生還原反應，正極反應為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
A有外接電源，屬于電解池，電解池中Fe和碳棒為陽極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，Al為陰極，陰極的電極反應為：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⁺，據(jù)此分析解答．

解答 解：B能自發(fā)的進行氧化還原反應，為原電池，通入甲烷的電極為負極，發(fā)生氧化反應，負極電極反應是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，通入空氣的一極為正極，發(fā)生還原反應，正極反應為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
A有外接電源，屬于電解池，電解池中Fe和碳棒為陽極，發(fā)生Fe-2e^-=Fe²⁺，Al為陰極，陰極的電極反應為：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⁺，
A．通過以上分析知，A中碳棒連接原電池正極，為電解池陽極，故A錯誤；
B．離子濃度越大，溶液導電性越強，純水中離子濃度很小，加入硫酸鈉后溶液中離子濃度大，且不參加反應，所以能起到增強導電性作用，故B正確；
C．B中電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，所以正極反應式為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故C錯誤；
D．A裝置中陰極的電極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陰極產(chǎn)生了44.8L（標準狀況）即2mol的氣體產(chǎn)生，但是碳棒為陽極，陽極上還可以生成氧氣，所以參加反應的甲烷大于11.2L，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析計算能力，明確原電池和電解池區(qū)別、各個電極上發(fā)生的反應、轉(zhuǎn)移電子守恒是解本題關(guān)鍵，易錯選項是CD，注意A中碳棒上也可能生成氣體，難點是電極反應式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)特點書寫，題目難度中等．