Question

電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，即保持污水的pH在5.0-6.0之間，通過(guò)電解生成Fe（OH）₃膠體，F(xiàn)e（OH）₃膠體具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下來(lái)，起到凈水作用．其原理如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　　）

A、鐵電極為陽(yáng)極，反應(yīng)式為：Fe-3e^-=Fe³⁺

B、通入甲烷的石墨電極作負(fù)極，反應(yīng)式為：CH₄+8OH^--8e^-=CO₂+6H₂O

C、為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇

D、若陰極產(chǎn)生了44.8L氣體，則理論上消耗同條件下的甲烷為11.2L

Answer 1

分析：左裝置為電解池，右裝置為原電池裝置，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↑，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錯(cuò)誤；
B．電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，通甲烷電極為負(fù)極，負(fù)極電極反應(yīng)是CH₄+4CO₃^2--8e^-=5CO₂+2H₂O，正極反應(yīng)為O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故B錯(cuò)誤；
C．加入的乙醇是非電解質(zhì)，不能增強(qiáng)導(dǎo)電性，故C錯(cuò)誤；
D．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，則C電極理論上消耗甲烷物質(zhì)的量為0.5mol，氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，故D正確．
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．