电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。
某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下。
请回答下列问题。
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的________。
a.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4
d.NaOH e.CH3CH2OH
(2)电解池阳极的电极反应分别是:①__________;②4OH--4e-=2H2O+O2↑。
(3)电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是________________。
(4)该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4+4CO32—-8e-=5CO2+2H2O。
①正极的电极反应是____________________________________________。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见装置示意图)。A物质的化学式是____________________________________________________________。
(5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)________________________________________________L。
某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的开关K时,观察到电流计的指针发生了偏转。
甲池 乙池 丙池
请回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是________(填“甲池”“乙池”或“丙池”)。
(2)丙池中F电极为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),该池的总反应式为__________________________________________________。
(3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时,甲池中B电极理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况)。
(4)一段时间后,断开开关K。下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是________(填选项字母)。
A.Cu B.CuO C.CuCO3 D.Cu2(OH)2CO3
人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图。
(1)电源的负极为________(填“A”或“B”)。
(2)阳极室中发生的反应依次为___________________________________、
___________________________________________________________。
(3)电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将________;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为________g(忽略气体的溶解)。
该同学利用制得的CuSO4溶液及如图所示装置,进行以下实验探究。
图一 图二
(1)图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是_____________________________________________________,
盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时K+向________(填“甲”或“乙”)池移动。
(2)图二中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是________(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应是_____________________________________________;
当铜电极的质量减轻3.2 g时,消耗的CH4在标准状况下的体积为________L。
空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。RFC的工作原理如图如示。下列有关说法正确的是( )
A.当有0.1 mol电子转移时,a电极产生2.24 L H2(标况)
B.b电极上发生的电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
C.c电极上进行还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池
D.d电极上发生的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
如图,a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色。下列说法正确的是( )
A.X极是电源负极,Y极是电源正极
B.a极的电极反应是2Cl--2e-=Cl2↑
C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
D.Pt极上有6.4 g Cu析出时,b极产生2.24 L(标准状况)气体